KR101570585B1 - Hollow fiber membrane spinning nozzle, and method for manufacturing hollow fiber membrane - Google Patents
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Abstract
본 발명은 다공질막층을 갖는 중공사막을 방사하는 중공사막 방사 노즐이며, 상기 노즐이 상기 다공질막층을 형성하는 막 형성성 수지 용액을 유통시키는 수지 유로를 갖고, 상기 수지 유로가 상기 막 형성성 수지 용액을 액 저장하는 액 저장부 및 상기 막 형성성 수지 용액을 원통 형상으로 부형하는 부형부를 갖고, 하기 (a)∼(c) 중 적어도 1개를 만족시키는 상기 중공사막 방사 노즐에 관한 것이다. (a) 상기 수지 유로는 상기 막 형성성 수지 용액이 분기 및 합류하도록 배치되어 있다. (b) 상기 수지 유로에, 상기 막 형성성 수지 용액의 유통을 지연시키는 지연 수단이 설치되어 있다. (c) 상기 액 저장부 혹은 상기 부형부가 그 내부에 상기 막 형성성 수지 용액의 분기 및 합류 수단을 구비하고 있다. 본 발명에 따르면, 방사 속도를 높인 경우라도, 얻어지는 중공사막에 축 방향을 따른 균열이 발생하는 것을 억제할 수 있는 중공사막 방사 노즐 및 상기 방사 노즐을 사용한 중공사막의 제조 방법을 제공할 수 있다.The present invention relates to a hollow fiber membrane spinning nozzle for spinning a hollow fiber membrane having a porous membrane layer, wherein the nozzle has a resin flow path for flowing a film-forming resin solution for forming the porous membrane layer, And at least one of the following (a) to (c) is satisfied: a liquid storage portion for storing a liquid, a liquid storage portion for storing a liquid, and a shaping portion for shaping the film-forming resin solution into a cylindrical shape. (a) The resin flow path is disposed so that the film-forming resin solution branches and merges. (b) retarding means for retarding the flow of the film-forming resin solution is provided in the resin flow path. (c) The liquid storage portion or the negative portion includes a branching and merging means of the film-forming resin solution. According to the present invention, it is possible to provide a hollow fiber spinning nozzle capable of suppressing occurrence of cracks along the axial direction in the hollow fiber membrane to be obtained even when the spinning speed is increased, and a method of manufacturing a hollow fiber membrane using the spinning nozzle.
Description
본 발명은 중공사막 방사 노즐 및 중공사막의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a hollow fiber spinning nozzle and a method for producing a hollow fiber membrane.
본원은 2010년 11월 24일에 일본에 출원된 일본 특허 출원 제2010-261481호, 2011년 2월 22일에 일본에 출원된 일본 특허 출원 제2011-035631호, 2011년 3월 2일에 일본에 출원된 일본 특허 출원 제2011-045040호, 2011년 4월 12일에 일본에 출원된 일본 특허 출원 제2011-088187호, 2011년 4월 27일에 일본에 출원된 일본 특허 출원 제2011-100140호 및 2011년 5월 26일에 일본에 출원된 일본 특허 출원 제2011-118086호에 기초하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.The present application is based on Japanese Patent Application No. 2010-261481 filed on November 24, 2010, Japanese Patent Application No. 2011-035631 filed on February 22, 2011, Japanese Patent Application No. 2011-035631 filed on March 2, Japanese Patent Application No. 2011-045040 filed on April 12, 2011, Japanese Patent Application No. 2011-088187 filed on April 12, 2011, Japanese Patent Application No. 2011-100140 filed on April 27, 2011 And Japanese Patent Application No. 2011-118086 filed in Japan on May 26, 2011, the content of which is incorporated herein by reference.
환경 오염에 대한 관심의 고조나, 규제의 강화에 의해, 분리성, 또는 콤팩트성 등이 우수한 여과막을 사용한 수처리가 주목을 모으고 있다. 수처리에 있어서의 여과막으로서는, 중공 형상의 다공질막층을 갖는 중공사막이 적절하게 사용되고 있다(예를 들어, 특허문헌 1). 이와 같은 중공사막의 제조에는, 예를 들어 도 6∼도 8에 예시한 중공사막 방사 노즐(1101)(이하, 「방사 노즐(1101)」이라고 기재함)이 사용된다.Water treatment using filtration membranes excellent in separability, compactness, and the like is attracting attention due to heightened interest in environmental pollution and strengthening of regulations. As the filtration membrane in the water treatment, a hollow fiber membrane having a hollow porous membrane layer is suitably used (for example, Patent Document 1). For example, hollow fiber spinning nozzles 1101 (hereinafter referred to as "
방사 노즐(1101)은 제1 노즐(1111)과 제2 노즐(1112)을 갖고 있다. 또한, 방사 노즐(1101)은 내부에, 중공 형상의 지지체를 통과시키는 지지체 통로(1113)와, 다공질막층을 형성하는 막 형성성 수지 용액을 유통시키는 수지 유로(1114)를 갖고 있다. 수지 유로(1114)는 상기 막 형성성 수지 용액이 도입되는 도입부(1115)와, 상기 막 형성성 수지 용액을 단면 원환상으로 하여 액 저장하는 액 저장부(1116)와, 상기 막 형성성 수지 용액을 원통 형상으로 부형하는 부형부(1117)를 갖고 있다. 방사 노즐(1101)은 중공 형상의 지지체가 지지체 공급구(1113a)로부터 공급되고 지지체 도출구(1113b)로부터 도출되고, 막 형성성 수지 용액이 수지 공급구(1114a)로부터 공급되고 토출구(1114b)로부터 상기 지지체의 주위로 원통 형상으로 토출되도록 되어 있다.The spinning
방사 노즐(1101)에 의한 중공사막의 방사에서는 방사 노즐(1101)의 토출구(1114b)로부터 토출된 막 형성성 수지 용액이, 지지체 도출구(1113b)로부터 동시에 도출되는 중공 형상의 지지체의 외측에 부여된다. 그 후, 응고욕에서 막 형성성 수지 용액이 응고되고, 세정, 또는 건조 등의 공정을 거쳐서 중공사막이 제조된다.In the spinning of the hollow fiber membrane by the
그러나, 방사 노즐(1101)과 같은 종래의 방사 노즐은 저비용이고 또한 높은 생산성으로 중공사막을 제조하기 위해 방사 속도를 높이면, 지지체의 외측에 형성한 다공질막층에 축 방향을 따른 균열의 기점이 형성되어, 상기 중공사막이 편평 형상으로 변형되었을 때 등에, 지지체의 외측에 형성한 다공질막층이, 축 방향을 따라서 균열되는 등의 현상이 발생하는 경우가 있다.However, the conventional spinning nozzle, such as the
본 발명은 방사 속도를 높인 경우라도, 얻어지는 중공사막에 축 방향을 따른 균열이 발생하는 것을 억제할 수 있는 중공사막 방사 노즐의 제공을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a hollow fiber spinning nozzle capable of suppressing occurrence of cracks along the axial direction in an obtained hollow fiber membrane even when the spinning speed is increased.
본 발명자들이 방사 노즐(1101)과 같은 종래의 방사 노즐에 의한 방사에 있어서, 방사 속도를 높인 경우에 다공질막층에 축 방향을 따른 균열이 형성되는 문제에 대해 상세하게 검토한바, 액 저장부(1116)에 있어서의 도입부(1115)와 반대측의 부분, 액 저장부(1116)에 있어서 양쪽으로 나뉘어져 원호 형상으로 유통하는 막 형성성 수지 용액이 합류하는 합류 부분(1116a)(도 8)에 상당하는 부분에서, 다공질막층에 축 방향을 따른 균열의 기점이 형성되어 있는 것이 판명되었다. 그리고, 본 발명자들은 더욱 검토를 행하여, 본 발명을 완성하는 데 이르렀다.The inventors of the present invention have examined in detail the problem of forming a crack along the axial direction in the porous film layer when the spinning speed is raised in the spinning by the conventional spinning nozzle such as the
즉, 본 발명의 중공사막 방사 노즐의 1개의 측면은 이하의 구성을 갖는다.That is, one side surface of the hollow fiber spinning nozzle of the present invention has the following configuration.
[1] 다공질막층을 갖는 중공사막을 방사하는 중공사막 방사 노즐이며,[1] A hollow fiber spinning nozzle for spinning a hollow fiber membrane having a porous membrane layer,
내부에 상기 다공질막층을 형성하는 막 형성성 수지 용액을 유통시키는 수지 유로를 갖고,And a resin flow path for flowing a film-forming resin solution for forming the porous film layer inside,
상기 수지 유로가, 상기 막 형성성 수지 용액을 단면 원환상으로 하여 액 저장하는 액 저장부 및 상기 막 형성성 수지 용액을 원통 형상으로 부형하는 부형부를 갖고,Wherein the resin flow path has a liquid storage portion for storing the liquid in which the film-forming resin solution is formed in an annular circular shape and a depressed portion for forming the film-forming resin solution in a cylindrical shape,
상기 액 저장부의 내부에, 상기 막 형성성 수지 용액이 측면으로부터 통과하는 다공 엘리먼트가 설치되어 있는 중공사막 방사 노즐.And a porous element through which the film-forming resin solution passes from the side is provided in the liquid storage part.
[2] 상기 다공 엘리먼트가 3차원 메쉬 구조를 갖는 다공질체인 [1]에 기재된 중공사막 방사 노즐.[2] A hollow fiber spinning nozzle according to [1], wherein the porous element has a three-dimensional mesh structure.
[3] 상기 다공 엘리먼트가 원통 형상인 [1] 또는 [2]에 기재된 중공사막 방사 노즐.[3] The hollow fiber spinning nozzle according to [1] or [2], wherein the porous element is in the form of a cylinder.
[4] 상기 원통 형상의 다공 엘리먼트가, 상기 막 형성성 수지 용액이 외주면으로부터 내주면을 향해 통과하도록 배치된 [3]에 기재된 중공사막 방사 노즐.[4] The hollow fiber spinning nozzle according to [3], wherein the cylindrical porous element is disposed such that the film-forming resin solution passes from the outer circumferential surface to the inner circumferential surface.
[5] 상기 다공 엘리먼트가 금속 미립자의 소결체로 이루어지는 [1]∼[4] 중 어느 한 항에 기재된 중공사막 방사 노즐.[5] The hollow fiber spinning nozzle according to any one of [1] to [4], wherein the porous element comprises a sintered body of fine metal particles.
[6] 막 형성성 수지 용액을 단면 원환상으로 하여 액 저장하는 액 저장부와, 막 형성성 수지 용액을 원통 형상으로 부형하는 부형부를 갖는 수지 유로를 2 이상 갖고, 2 이상의 다공질막층을 갖는 중공사막을 방사하는 중공사막 방사 노즐이며,[6] A method for producing a film-forming resin solution, which comprises: a liquid storage part for storing a solution in the form of an annular circular ring in a film-forming resin solution; and a hollow part having two or more resin flow paths having a depressed part for forming a film- It is a hollow fiber spinning nozzle that emits desert,
2 이상의 액 저장부의 각각에 상기 다공 엘리먼트가 설치되어 있는 [1]∼[5] 중 어느 한 항에 기재된 중공사막 방사 노즐.The hollow fiber spinning nozzle according to any one of [1] to [5], wherein the porous element is provided in each of two or more liquid storage portions.
본 발명의 중공사막 방사 노즐의 다른 측면은 이하의 구성을 갖는다.Another aspect of the hollow fiber spinning nozzle of the present invention has the following configuration.
[7] 다공질막층을 갖는 중공사막을 방사하는 중공사막 방사 노즐이며,[7] A hollow fiber spinning nozzle for spinning a hollow fiber membrane having a porous membrane layer,
내부에 상기 다공질막층을 형성하는 막 형성성 수지 용액을 유통시키는 수지 유로를 갖고,And a resin flow path for flowing a film-forming resin solution for forming the porous film layer inside,
상기 수지 유로가, 상기 막 형성성 수지 용액을 단면 원환상으로 하여 액 저장하는 액 저장부 및 상기 막 형성성 수지 용액을 원통 형상으로 부형하는 부형부를 갖고,Wherein the resin flow path has a liquid storage portion for storing the liquid in which the film-forming resin solution is formed in an annular circular shape and a depressed portion for forming the film-forming resin solution in a cylindrical shape,
상기 액 저장부가 2 이상의 단의 액 저장실로 나뉘어지고,Wherein the liquid storage portion is divided into two or more liquid storage chambers,
상기 액 저장부의 외벽을 따르도록, 상단의 액 저장실로부터 그 아래의 액 저장실로 막 형성성 수지 용액을 공급하는 공급로가 2 이상 설치되어 있는 중공사막 방사 노즐.Wherein at least two supply passages for supplying the film-forming resin solution from the liquid storage chamber at the upper end to the liquid storage chamber below the liquid storage chamber are provided along the outer wall of the liquid storage portion.
본 발명의 중공사막 방사 노즐의 또 다른 측면은 이하의 구성을 갖는다.Another aspect of the hollow fiber spinning nozzle of the present invention has the following configuration.
[8] 다공질막층을 갖는 중공사막을 방사하는 중공사막 방사 노즐이며,[8] A hollow fiber spinning nozzle for spinning a hollow fiber membrane having a porous membrane layer,
내부에 상기 다공질막층을 형성하는 막 형성성 수지 용액을 유통시키는 수지 유로를 갖고,And a resin flow path for flowing a film-forming resin solution for forming the porous film layer inside,
상기 수지 유로가, 상기 막 형성성 수지 용액을 단면 원환상으로 하여 액 저장하는 액 저장부 및 상기 막 형성성 수지 용액을 원통 형상으로 부형하는 부형부를 갖고,Wherein the resin flow path has a liquid storage portion for storing the liquid in which the film-forming resin solution is formed in an annular circular shape and a depressed portion for forming the film-forming resin solution in a cylindrical shape,
상기 액 저장부의 내부에, 입자가 충전된 충전층이 설치되어 있는 중공사막 방사 노즐.Wherein a filling layer filled with particles is provided in the liquid storage portion.
본 발명의 중공사막 방사 노즐의 또 다른 측면은 이하의 구성을 갖는다.Another aspect of the hollow fiber spinning nozzle of the present invention has the following configuration.
[9] 다공질막층을 갖는 중공사막을 방사하는 중공사막 방사 노즐이며,[9] A hollow fiber spinning nozzle for spinning a hollow fiber membrane having a porous membrane layer,
내부에 상기 다공질막층을 형성하는 막 형성성 수지 용액을 유통시키는 수지 유로를 갖고,And a resin flow path for flowing a film-forming resin solution for forming the porous film layer inside,
상기 수지 유로가, 상기 막 형성성 수지 용액을 원환상으로 하여 액 저장하는 액 저장부와, 상기 막 형성성 수지 용액을 원통 형상으로 부형하는 부형부를 갖고,Wherein the resin flow path has a liquid storage part for storing the solution in the form of an annular ring of the film-forming resin solution and a shaping part for shaping the film-forming resin solution into a cylindrical shape,
상기 액 저장부가 상하에 2 이상의 단으로 나뉘어져 있고,Wherein the liquid storage portion is divided into two or more stages on the upper and lower sides,
상단의 액 저장부와 그 바로 아래의 액 저장부가 수지 공급부에 의해 연통되어 있는 중공사막 방사 노즐.Wherein the upper liquid storage portion and the liquid storage portion immediately below the liquid storage portion are communicated by the resin supply portion.
[10] 상기 액 저장부가 3단 이상으로 나뉘어져 있는 동시에, 제 n단(n은 자연수)의 액 저장부와 제 n+1단의 액 저장부를 연통하는 수지 공급부와, 제 n+1단의 액 저장부와 제 n+2단의 액 저장부를 연통하는 수지 공급부가, 액 저장부의 둘레 방향을 따라서 어긋난 위치에 배치되어 있는 [9]에 기재된 중공사막 방사 노즐.(10), wherein the liquid storage portion is divided into three or more stages, a resin supply portion for connecting the n-th stage (n is a natural number) liquid storage portion and the (n + 1) th stage liquid storage portion, and the resin supply portion for communicating the (n + 2) -th liquid storage portion is disposed at a position shifted along the circumferential direction of the liquid storage portion.
[11] 각각의 수지 공급부가 상단측으로부터 순서대로, 상기 부형부의 중심축에 대해 액 저장부의 둘레 방향으로 일정한 각도 간격으로 배치되어 있는 [9] 또는 [10]에 기재된 중공사막 방사 노즐.[11] The hollow fiber spinning nozzle according to [9] or [10], wherein each of the resin supply portions is arranged in order from the upper end side in the circumferential direction of the liquid storage portion with respect to the central axis of the hollow portion.
본 발명의 중공사막 방사 노즐의 또 다른 측면은 이하의 구성을 갖는다.Another aspect of the hollow fiber spinning nozzle of the present invention has the following configuration.
[12] 내부에 상기 다공질막층을 형성하는 막 형성성 수지 용액을 유통시키는 수지 유로를 갖고,[12] A method for producing a porous film comprising a resin flow path for flowing a film-forming resin solution for forming the porous film layer,
상기 수지 유로가, 상기 막 형성성 수지 용액을 단면 원환상으로 하여 액 저장하는 액 저장부 및 상기 막 형성성 수지 용액을 원통 형상으로 부형하는 부형부를 갖고, 또한 상기 액 저장부와 부형부 사이에, 막 형성성 수지 용액을 단면 원환상으로 유지한 상태에서 상하로 사행시키는 사행부를 갖고 있는 중공사막 방사 노즐.Wherein the resin flow path has a solution reservoir for reserving the solution by making the membrane-forming resin solution into an annular circular shape and a depressed portion for forming the film-forming resin solution into a cylindrical shape, And a meandering portion for skewing the film-forming resin solution vertically while maintaining the film-forming resin solution in an annular circular shape.
본 발명의 중공사막 방사 노즐의 또 다른 측면은 이하의 구성을 갖는다.Another aspect of the hollow fiber spinning nozzle of the present invention has the following configuration.
[13] 다공질막층을 갖는 중공사막을 방사하는 중공사막 방사 노즐이며,[13] A hollow fiber spinning nozzle for spinning a hollow fiber membrane having a porous membrane layer,
내부에 상기 다공질막층을 형성하는 막 형성성 수지 용액을 유통시키는 수지 유로를 갖고,And a resin flow path for flowing a film-forming resin solution for forming the porous film layer inside,
상기 수지 유로가, 상기 막 형성성 수지 용액을 단면 원환상으로 액 저장하는 액 저장부 및 상기 막 형성성 수지 용액을 원통 형상으로 부형하는 부형부를 갖고,Wherein the resin flow path has a solution reservoir for storing the solution of the film-forming resin solution in an annular circular shape and a depressed portion for shaping the film-forming resin solution into a cylindrical shape,
상기 액 저장부 내에서의 상기 막 형성성 수지 용액의 유통을 선회시키도록 규제하는 둑이, 상기 액 저장부 내의 한쪽의 벽면으로부터 다른 쪽의 벽면을 향해 연장되도록 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 중공사막 방사 노즐.Forming resin solution in the liquid storage portion so as to extend from one wall surface in the liquid storage portion to the other wall surface, Spray nozzle.
즉, 본 발명은 이하에 관한 것이다.That is, the present invention relates to the following.
(1) 다공질막층 및 지지체를 갖는 중공사막을 방사하는 중공사막 방사 노즐이며, 상기 노즐이 상기 다공질막층을 형성하는 막 형성성 수지 용액을 유통시키는 수지 유로를 갖고, 상기 수지 유로가 상기 막 형성성 수지 용액을 액 저장하는 액 저장부 및 상기 막 형성성 수지 용액을 원통 형상으로 부형하는 부형부를 갖고, 하기 (a)∼(c) 중 적어도 1개를 만족시키는 상기 중공사막 방사 노즐. (a) 상기 수지 유로는 상기 막 형성성 수지 용액이 분기 및 합류하도록 배치되어 있다. (b) 상기 수지 유로가 상기 막 형성성 수지 용액의 유통을 지연시키도록 배치되어 있다. (c) 상기 액 저장부 혹은 상기 부형부가 그 내부에 상기 막 형성성 수지 용액의 분기 및 합류 수단을 구비하고 있다.(1) A hollow fiber spinning nozzle for spinning a hollow fiber membrane having a porous membrane layer and a support, wherein the nozzle has a resin flow passage for flowing a film-forming resin solution forming the porous membrane layer, A hollow fiber spinning nozzle having at least one of the following (a) to (c), wherein the hollow fiber membrane nozzle has a liquid reservoir for storing a liquid resin solution and a hollow part for shaping the film-forming resin solution into a cylindrical shape. (a) The resin flow path is disposed so that the film-forming resin solution branches and merges. (b) the resin flow path is disposed so as to delay the flow of the film-forming resin solution. (c) The liquid storage portion or the negative portion includes a branching and merging means of the film-forming resin solution.
(2) 상기 액 저장부가 단면 원환상인 (1)에 기재된 중공사막 방사 노즐.(2) The hollow fiber spinning nozzle according to (1), wherein the liquid storage portion has an endless circular shape.
(3) 상기 수지 유로가, 상기 막 형성성 수지 용액이 합류하는 2 이상의 합류 부분을 갖는 (1) 또는 (2)에 기재된 중공사막 방사 노즐.(3) The hollow fiber spinning nozzle according to (1) or (2), wherein the resin flow channel has at least two merging portions in which the film-forming resin solution joins.
(4) 상기 액 저장부 또는 상기 부형부가 그 내부에 상기 막 형성성 수지 용액의 분기 및 합류 수단을 구비하고 있고, 상기 분기 및 합류 수단이, 상기 액 저장부의 내부에 설치된, 상기 막 형성성 수지 용액이 통과하는 다공 엘리먼트인 (1)∼(3) 중 어느 한 항에 기재된 중공사막 방사 노즐.(4) The liquid storage portion or the negative portion includes a branching and merging means of the film-forming resin solution, and the branching and merging means are provided in the liquid storage portion, The hollow fiber spinning nozzle according to any one of (1) to (3), wherein the hollow fiber membrane is a porous element through which the solution passes.
(5) 상기 다공 엘리먼트가 3차원 메쉬 구조를 갖는 다공질체인 (1)∼(4) 중 어느 한 항에 기재된 중공사막 방사 노즐.(5) The hollow fiber spinning nozzle according to any one of (1) to (4), wherein the porous element has a three-dimensional mesh structure.
(6) 상기 다공 엘리먼트가 원통 형상인 (1)∼(5) 중 어느 한 항에 기재된 중공사막 방사 노즐.(6) The hollow fiber spinning nozzle according to any one of (1) to (5), wherein the porous element is in a cylindrical shape.
(7) 상기 원통 형상의 다공 엘리먼트가, 상기 막 형성성 수지 용액이 외주면으로부터 내주면을 향해 통과하도록 배치된 (4)에 기재된 중공사막 방사 노즐.(7) The hollow fiber spinning nozzle according to (4), wherein the cylindrical porous element is disposed such that the film-forming resin solution passes from the outer circumferential surface to the inner circumferential surface.
(8) 상기 다공 엘리먼트가 원판 형상인 (1)∼(5) 중 어느 한 항에 기재된 중공사막 방사 노즐.(8) The hollow fiber spinning nozzle according to any one of (1) to (5), wherein the porous element is in the form of a disk.
(9) 상기 다공 엘리먼트가 금속의 소결체로 이루어지는 (1)∼(8) 중 어느 한 항에 기재된 중공사막 방사 노즐.(9) The hollow fiber spinning nozzle according to any one of (1) to (8), wherein the porous element comprises a sintered body of metal.
(10) 상기 다공 엘리먼트가 금속 미립자의 소결체, 또는 철망 적층의 소결체로 이루어지는 (9)에 기재된 중공사막 방사 노즐.(10) The hollow fiber spinning nozzle according to (9), wherein the porous element comprises a sintered body of metal fine particles or a sintered body of a wire mesh laminate.
(11) 상기 중공사막 방사 노즐이, 또한 상기 지지체가 통과하는 원 형상의 지지체 통로를 갖고, 상기 지지체 통로의 직경이 상기 지지체의 외경에 대해 95%∼200%인 (1)∼(10) 중 어느 한 항에 기재된 중공사막 방사 노즐.(11) The hollow fiber spinning nozzle according to any one of (1) to (10), wherein the hollow fiber spinning nozzle has a circular support passage through which the support passes, and the support passage has a diameter of 95% to 200% A hollow fiber spinning nozzle according to any one of the preceding claims.
(12) 상기 지지체가 브레이드 또는 니트 브레이드로 이루어지는 (1)∼(11) 중 어느 한 항에 기재된 중공사막 방사 노즐.(12) The hollow fiber spinning nozzle according to any one of (1) to (11), wherein the support comprises a braid or knit braid.
(13) 상기 중공사막 방사 노즐이 막 형성성 수지 용액을 액 저장하는 2 이상의 액 저장부와, 막 형성성 수지 용액을 원통 형상으로 부형하는 부형부를 갖는 2 이상의 수지 유로를 갖고, 상기 분기 및 합류 수단이, 상기 액 저장부의 각각에 설치된 상기 다공 엘리먼트인 (1)∼(12) 중 어느 한 항에 기재된 중공사막 방사 노즐.(13) The hollow fiber spinning nozzle according to any one of (1) to (3), wherein the hollow fiber spinning nozzle has two or more liquid reservoirs for storing a liquid of the film-forming resin solution and two or more resin channels having a depressed part for forming a film- The hollow fiber spinning nozzle according to any one of (1) to (12), wherein the means is the porous element provided in each of the liquid storage portions.
(14) 중공사막의 환상 단면에 있어서의 계산 합류수가 50개 이상인 (1)∼(13) 중 어느 한 항에 기재된 중공사막 방사 노즐.(14) Calculation on a cyclic section of the hollow fiber membrane The hollow fiber spinning nozzle according to any one of (1) to (13), wherein the number of confluence is 50 or more.
(15) 상기 막 형성성 수지 용액이 토출되는 토출구를 갖고, 또한 상기 막 형성성 수지 용액이 상기 다공 엘리먼트를 통과할 때의 압력 손실이, 상기 막 형성성 수지 용액이 상기 다공 엘리먼트에 도달할 때까지의 압력 손실 및 상기 막 형성성 수지 용액이 상기 다공 엘리먼트를 통과한 후로부터 토출구에 도달할 때까지의 압력 손실보다도 큰 (1)∼(14) 중 어느 한 항에 기재된 중공사막 방사 노즐.(15) A method for producing a film-forming resin solution, comprising the steps of: (a) providing a film-forming resin solution having a discharge port through which the film-forming resin solution is discharged, (1) to (14), wherein the pressure loss of the film-forming resin solution after passing through the porous element reaches a discharge port.
(16) 상기 수지 유로는 상기 막 형성성 수지 용액이 분기 및 합류하도록 배치되어 있고, 상기 수지 유로가, 2 이상의 단의 액 저장실로 나뉘어진 액 저장부를 갖고, 상기 액 저장부의 외벽을 따르도록, 상단의 액 저장실로부터 그 아래의 액 저장실로 막 형성성 수지 용액을 공급하는 공급로가 2 이상 설치되어 있는 (1)∼(3) 중 어느 한 항에 기재된 중공사막 방사 노즐.(16) The resin flow path is arranged so that the film-forming resin solution branches and joins, and the resin flow path has a liquid storage portion divided into two or more stages of liquid storage chambers, The hollow fiber spinning nozzle according to any one of (1) to (3), wherein two or more supply passages for supplying the film-forming resin solution from the liquid storage chamber at the upper end to the liquid storage chamber below the liquid storage chamber are provided.
(17) 상기 액 저장부 또는 상기 부형부가 그 내부에 상기 막 형성성 수지 용액의 분기 및 합류 수단을 구비하고 있고, 상기 분기 및 합류 수단이, 상기 액 저장부의 내부에 설치된, 입자가 충전된 충전층인 (1)∼(3) 중 어느 한 항에 기재된 중공사막 방사 노즐.(17) The liquid storing portion or the forming portion includes a branching and merging means of the film-forming resin solution, and the branching and merging means is a means for dividing and merging the film- Wherein the hollow fiber spinning nozzle is a hollow fiber membrane spinning nozzle according to any one of (1) to (3).
(18) 상기 수지 유로는 상기 막 형성성 수지 용액이 분기 및 합류하도록 배치되어 있고, 상기 수지 유로가, 상하에 2 이상의 단으로 나뉘어진 액 저장부를 갖고, 상단의 액 저장부와 그 바로 아래의 액 저장부가 수지 공급부에 의해 연통되어 있는 (1)∼(3) 중 어느 한 항에 기재된 중공사막 방사 노즐.(18) The resin flow path is arranged so that the film-forming resin solution branches and merges, and the resin flow path has a liquid reservoir portion divided into upper and lower ends in two or more stages, The hollow fiber spinning nozzle according to any one of (1) to (3), wherein the liquid storage portion is in communication with the resin supply portion.
(19) 상기 액 저장부가 3단 이상으로 나뉘어져 있는 동시에, 제 n단(n은 자연수)의 액 저장부와 제 n+1단의 액 저장부를 연통하는 수지 공급부와, 제 n+1단의 액 저장부와 제 n+2단의 액 저장부를 연통하는 수지 공급부가, 액 저장부의 둘레 방향으로 어긋난 위치에 배치되어 있는 (18)에 기재된 중공사막 방사 노즐.(19) The liquid storage portion is divided into three or more stages, a resin supply portion for connecting the n-th stage (n is a natural number) liquid storage portion and the (n + 1) th stage liquid storage portion, (18), wherein the resin supplying portion for communicating the n + 2-stage liquid storage portion is disposed at a position shifted in the circumferential direction of the liquid storage portion.
(20) 각각의 수지 공급부가 상단측으로부터 순서대로, 상기 부형부의 중심축에 대해 액 저장부의 둘레 방향으로 일정한 각도 간격으로 배치되어 있는 (18) 또는 (19)에 기재된 중공사막 방사 노즐.The hollow fiber spinning nozzle according to (18) or (19), wherein the resin supply portions of the hollow fiber membranes (20) are arranged at regular angular intervals in the circumferential direction of the liquid storage portion with respect to the central axis of the hollow portion.
(21) 상기 수지 유로에, 상기 막 형성성 수지 용액의 유통을 지연시키는 지연 수단이 설치되어 있고, 상기 지연 수단이, 상기 액 저장부와 부형부 사이에, 막 형성성 수지 용액을 상하로 사행시키는 사행부인 (1)∼(3) 중 어느 한 항에 기재된 중공사막 방사 노즐.(21) The resin flow path is provided with a delay means for delaying the flow of the film-forming resin solution, and the retarding means is provided between the liquid storage portion and the shaping portion, The hollow fiber spinning nozzle according to any one of (1) to (3).
(22) 상기 수지 유로는 상기 막 형성성 수지 용액이 분기 및 합류하도록 배치되어 있고, 상기 수지 유로가, 상기 액 저장부 내의 한쪽의 벽면으로부터 다른 쪽의 벽면을 향해 연장되도록 설치되어 있는, 상기 액 저장부 내에서의 상기 막 형성성 수지 용액의 유통을 선회시키도록 규제하는 둑인 (1)∼(3) 중 어느 한 항에 기재된 중공사막 방사 노즐.(22) The resin flow path is arranged so that the film-forming resin solution branches and merges, and the resin flow path is provided so as to extend from one wall surface in the liquid storage portion toward the other wall surface. (1) to (3), which regulates the circulation of the film-forming resin solution in the reservoir.
(23) 중공 형상의 다공질막층 및 지지체를 갖는 중공사막의 제조 방법이며, 막 형성성 수지 용액으로부터 중공 형상의 중공사막을 방사하는 것, 방사된 상기 중공사막을 응고액에 의해 응고시키는 것, 응고한 상기 중공사막으로부터 용매를 제거하는 것, 용매를 제거한 상기 중공사막 중의 첨가제를 분해하여, 상기 중공사막을 세정하는 것, 세정 후의 상기 중공사막을 건조시키는 것 및 건조 후의 상기 중공사막을 권취하는 것을 갖고, 상기 막 형성성 수지 용액으로부터 상기 중공사막을 방사하는 것이 (1)∼(22) 중 어느 한 항에 기재된 상기 중공사막 방사 노즐에 의해 상기 막 형성성 수지 용액으로부터 상기 중공사막이 방사되는 것을 포함하는 상기 중공사막의 제조 방법.(23) A method for producing a hollow fiber membrane having a hollow porous membrane layer and a support, comprising the steps of spinning a hollow hollow fiber membrane from a film-forming resin solution, coagulating the hollow fiber membrane with the coagulating solution, Removing the solvent from the hollow fiber membranes, decomposing the additives in the hollow fiber membranes from which the solvent has been removed, washing the hollow fiber membranes, drying the hollow fiber membranes after washing, and winding the hollow fiber membranes after drying And that the hollow fiber membrane is spun from the film-forming resin solution by the hollow fiber membrane spinning nozzle according to any one of (1) to (22), wherein the hollow fiber membrane is spun from the film- Wherein the hollow fiber membrane comprises a hollow fiber membrane.
(24) 상기 중공사막을 방사하는 것에 있어서 방사된 상기 중공사막의 외경 d가 0.5㎜ 이상 5.0㎜ 이하이고, 상기 중공사막의 외경 d를 내경 dh로 나눈 값 d/dh가 1.3 이상 5.0 이하인 (23)에 기재된 상기 중공사막의 제조 방법.(24) The hollow fiber membrane according to any one of (23) to (24), wherein the hollow fiber membrane has an outer diameter d of not less than 0.5 mm and not more than 5.0 mm radiated by sputtering the hollow fiber membrane and a value d / dh obtained by dividing an outer diameter d of the hollow fiber membrane by an inner diameter dh Wherein the hollow fiber membrane is formed by a method comprising the steps of:
(25) 상기 중공사막을 방사하는 것에 있어서 방사된 상기 중공사막의 환상 단면에 있어서의 계산 합류수가 50개 이상인 (23) 또는 (24)에 기재된 상기 중공사막의 제조 방법.(25) The method for producing a hollow fiber membrane according to (23) or (24), wherein the calculated number of junctions in the annular section of the hollow fiber membrane radiated in the spinning of the hollow fiber membrane is 50 or more.
본 발명의 중공사막 방사 노즐은 방사 속도를 높인 경우라도, 축 방향을 따른 균열이 발생하기 어려운 중공사막을 제조할 수 있다.The hollow fiber spinning nozzle of the present invention can produce a hollow fiber membrane in which cracking along the axial direction is less likely to occur even when the spinning speed is increased.
도 1은 본 발명의 제1 형태의 중공사막 방사 노즐의 일례를 도시한 평면도이다.
도 2는 도 1의 중공사막 방사 노즐을 직선 I-I'로 절단했을 때의 단면도이다.
도 3은 도 2의 중공사막 방사 노즐을 직선 II-II'로 절단했을 때의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제1 형태의 중공사막 방사 노즐의 다른 예를 도시한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제1 형태의 중공사막 방사 노즐의 다른 예를 도시한 단면도이다.
도 6은 종래의 중공사막 방사 노즐의 일례를 도시한 평면도이다.
도 7은 도 6의 중공사막 방사 노즐을 직선 III-III'로 절단했을 때의 단면도이다.
도 8은 도 7의 중공사막 방사 노즐을 직선 IV-IV'로 절단했을 때의 단면도이다.
도 9는 본 발명의 제2 형태의 중공사막 방사 노즐의 일례를 도시한 평면도이다.
도 10은 도 9의 중공사막 방사 노즐을 직선 I-I'로 절단했을 때의 단면도이다.
도 11은 도 10의 중공사막 방사 노즐의 제2 방사 노즐의 평면도이다.
도 12는 도 11의 제2 노즐의 단면 사시도이다.
도 13은 도 10의 중공사막 방사 노즐을 직선 II-II'로 절단했을 때의 단면도이다.
도 14는 본 발명의 제2 형태의 중공사막 방사 노즐에 있어서의 제2 노즐의 다른 예를 도시한 평면도이다.
도 15는 본 발명의 제2 형태의 중공사막 방사 노즐에 있어서의 제2 노즐의 다른 예를 도시한 단면 사시도이다.
도 16은 본 발명의 제3 형태의 중공사막 방사 노즐의 일례를 도시한 평면도이다.
도 17은 도 16의 중공사막 방사 노즐을 직선 I-I'로 절단한 단면도이다.
도 18은 도 17의 중공사막 방사 노즐을 직선 II-II'로 절단한 단면도이다.
도 19는 본 발명의 제3 형태의 중공사막 방사 노즐의 다른 예를 도시한 단면도이다.
도 20은 도 19의 중공사막 방사 노즐을 직선 III-III'로 절단한 단면도이다.
도 21은 본 발명의 제4 형태의 중공사막 방사 노즐의 일례를 도시한 평면도이다.
도 22는 도 21의 중공사막 방사 노즐을 직선 I-I'로 수직 방향으로 절단한 단면도이다.
도 23은 도 21의 중공사막 방사 노즐의 제2 노즐 부분을 수평 방향으로 절단한 단면도이다.
도 24는 도 21의 중공사막 방사 노즐을 직선 II-II'로 수직 방향으로 절단한 단면도이다.
도 25는 도 21의 중공사막 방사 노즐의 제3 노즐 부분을 수평 방향으로 절단한 단면도이다.
도 26은 도 21의 중공사막 방사 노즐을 직선 III-III'로 수직 방향으로 절단한 단면도이다.
도 27은 도 21의 중공사막 방사 노즐의 제4 노즐 부분을 수평 방향으로 절단한 단면도이다.
도 28은 도 21의 중공사막 방사 노즐을 직선 IV-IV'로 수직 방향으로 절단한 단면도이다.
도 29는 도 21의 중공사막 방사 노즐의 제5 노즐 부분을 수평 방향으로 절단한 단면도이다.
도 30은 본 발명의 제5 형태의 중공사막 방사 노즐의 일례를 도시한 평면도이다.
도 31은 도 30의 중공사막 방사 노즐을 직선 I-I'로 절단한 단면도이다.
도 32는 도 31의 중공사막 방사 노즐을 직선 II-II'로 절단한 단면도이다.
도 33은 도 31의 중공사막 방사 노즐을 직선 III-III'로 절단한 단면도이다.
도 34는 도 31의 사행부의 일부를 확대한 확대 단면도이다.
도 35는 본 발명의 제5 형태의 중공사막 방사 노즐의 다른 예를 도시한 단면도이다.
도 36은 본 발명의 제6 형태의 중공사막 방사 노즐의 일례를 도시한 평면도이다.
도 37은 도 36의 중공사막 방사 노즐을 직선 I-I'로 절단한 단면도이다.
도 38은 도 37의 중공사막 방사 노즐을 직선 II-II'로 절단한 단면도이다.
도 39는 도 36의 중공사막 방사 노즐에 있어서의 제2 방사 노즐의 평면도이다.
도 40은 본 발명의 제6 형태의 중공사막 방사 노즐의 액 저장부의 다른 형태를 도시한 평면도이다.
도 41은 본 발명의 제6 형태의 중공사막 방사 노즐의 다른 예를 도시한 평면도이다.
도 42는 도 41의 중공사막 방사 노즐을 직선 III-III'로 절단한 부분 단면도이다.
도 43은 도 42의 중공사막 방사 노즐을 직선 IV-IV'로 절단한 단면도이다.
도 44는 본 발명의 제5 형태의 중공사막 방사 노즐의 다른 예를 도시한 평면도이다.1 is a plan view showing an example of a hollow fiber spinning nozzle according to a first embodiment of the present invention.
Fig. 2 is a cross-sectional view of the hollow fiber spinning nozzle of Fig. 1 taken along a line I-I '. Fig.
Fig. 3 is a cross-sectional view of the hollow fiber membrane spinning nozzle of Fig. 2 taken along the line II-II '.
4 is a cross-sectional view showing another example of the hollow fiber spinning nozzle according to the first embodiment of the present invention.
5 is a cross-sectional view showing another example of the hollow fiber spinning nozzle according to the first embodiment of the present invention.
6 is a plan view showing an example of a conventional hollow fiber spinning nozzle.
FIG. 7 is a cross-sectional view of the hollow fiber spinning nozzle of FIG. 6 cut along a straight line III-III '.
FIG. 8 is a cross-sectional view of the hollow fiber spinning nozzle of FIG. 7 cut along a line IV-IV '. FIG.
9 is a plan view showing an example of a hollow fiber spinning nozzle according to a second embodiment of the present invention.
10 is a cross-sectional view of the hollow fiber spinning nozzle of Fig. 9 taken along the line I-I '.
11 is a plan view of the second spinning nozzle of the hollow fiber spinning nozzle of FIG.
12 is a cross-sectional perspective view of the second nozzle of Fig.
13 is a cross-sectional view of the hollow fiber spinning nozzle of Fig. 10 cut along a line II-II '.
14 is a plan view showing another example of the second nozzle in the hollow fiber membrane spinning nozzle according to the second embodiment of the present invention.
15 is a cross-sectional perspective view showing another example of the second nozzle in the hollow fiber membrane spinning nozzle of the second embodiment of the present invention.
16 is a plan view showing an example of a hollow fiber spinning nozzle according to a third embodiment of the present invention.
17 is a cross-sectional view of the hollow fiber spinning nozzle of FIG. 16 taken along a line I-I '.
18 is a cross-sectional view of the hollow fiber spinning nozzle of Fig. 17 taken along line II-II '.
19 is a cross-sectional view showing another example of the hollow fiber spinning nozzle according to the third embodiment of the present invention.
Fig. 20 is a cross-sectional view of the hollow fiber spinning nozzle of Fig. 19 taken along line III-III '. Fig.
21 is a plan view showing an example of a hollow fiber spinning nozzle according to a fourth embodiment of the present invention.
Fig. 22 is a cross-sectional view of the hollow fiber membrane spinning nozzle of Fig. 21 taken along the line I-I 'in the vertical direction.
Fig. 23 is a cross-sectional view of the second nozzle portion of the hollow fiber membrane spinning nozzle of Fig. 21 cut in the horizontal direction. Fig.
FIG. 24 is a cross-sectional view of the hollow fiber membrane spinning nozzle of FIG. 21 taken along the line II-II 'in the vertical direction. FIG.
Fig. 25 is a cross-sectional view of the third nozzle portion of the hollow fiber membrane spinning nozzle of Fig. 21 cut in the horizontal direction. Fig.
Fig. 26 is a cross-sectional view of the hollow fiber membrane spinning nozzle of Fig. 21 cut in a vertical direction to a straight line III-III '. Fig.
Fig. 27 is a cross-sectional view of the fourth nozzle portion of the hollow fiber membrane spinning nozzle of Fig. 21 cut in the horizontal direction. Fig.
FIG. 28 is a cross-sectional view of the hollow fiber spinning nozzle of FIG. 21 taken along the line IV-IV 'in the vertical direction. FIG.
Fig. 29 is a cross-sectional view of the fifth nozzle portion of the hollow fiber membrane spinning nozzle of Fig. 21 cut in the horizontal direction. Fig.
30 is a plan view showing an example of a hollow fiber spinning nozzle according to a fifth embodiment of the present invention.
31 is a cross-sectional view of the hollow fiber membrane spinning nozzle of FIG. 30 taken along a line I-I '.
Fig. 32 is a cross-sectional view of the hollow fiber membrane spinning nozzle of Fig. 31 taken along line II-II '.
FIG. 33 is a cross-sectional view of the hollow fiber membrane spinning nozzle of FIG. 31 taken along line III-III '. FIG.
34 is an enlarged cross-sectional view of a part of the meandering portion of Fig. 31 enlarged.
35 is a cross-sectional view showing another example of the hollow fiber spinning nozzle according to the fifth embodiment of the present invention.
36 is a plan view showing an example of a hollow fiber spinning nozzle according to a sixth embodiment of the present invention.
37 is a cross-sectional view of the hollow fiber membrane spinning nozzle of Fig. 36 taken along a line I-I '.
38 is a cross-sectional view of the hollow fiber spinning nozzle of Fig. 37 taken along the line II-II '.
39 is a plan view of the second spinning nozzle in the hollow fiber spinning nozzle of Fig. 36. Fig.
40 is a plan view showing another embodiment of the liquid storage portion of the hollow fiber membrane spinning nozzle according to the sixth embodiment of the present invention.
41 is a plan view showing another example of the hollow fiber spinning nozzle according to the sixth embodiment of the present invention.
42 is a partial cross-sectional view of the hollow fiber membrane spinning nozzle of FIG. 41 cut along a line III-III '.
Fig. 43 is a cross-sectional view of the hollow fiber membrane spinning nozzle of Fig. 42 taken along the line IV-IV '. Fig.
44 is a plan view showing another example of the hollow fiber spinning nozzle according to the fifth embodiment of the present invention.
본 발명의 중공사막 방사 노즐은 다공질막층을 갖는 중공사막을 방사하는 방사 노즐이다. 본 발명의 중공사막 방사 노즐은 중공 형상의 지지체의 외측에 다공질막층을 갖는 중공사막을 방사하는 것이어도 되고, 중공 형상의 지지체를 갖지 않고 중공 형상의 다공질막층을 갖는 중공사막을 방사하는 것이어도 된다. 또한, 단층의 다공질막층을 갖는 중공사막을 방사하는 것이어도 되고, 다층의 다공질막층을 갖는 중공사막을 방사하는 것이어도 된다.The hollow fiber spinning nozzle of the present invention is a spinning nozzle for spinning a hollow fiber membrane having a porous membrane layer. The hollow fiber spinning nozzle of the present invention may be formed by spinning a hollow fiber membrane having a porous membrane layer on the outer side of a hollow support, or by spinning a hollow fiber membrane having a hollow porous membrane layer without a hollow support . It is also possible to spin the hollow fiber membrane having a single-layer porous membrane layer, or to spin a hollow fiber membrane having a multi-layer porous membrane layer.
또한, 1종류의 막 형성성 수지 용액에 의해 형성되는 다공질막층을 갖는 중공사막을 방사하는 것이어도 되고, 다른 막 형성성 수지 용액에 의해 형성되는 다공질막층이 적층된 중공사막을 방사하는 것이어도 된다.It is also possible to spin a hollow fiber membrane having a porous film layer formed by one kind of film-forming resin solution, or to spin a hollow fiber membrane in which a porous membrane layer formed by another film-forming resin solution is laminated .
본 발명의 중공사막의 제조 방법은 상기 중공사막 방사 노즐에 의해 중공사막이 방사되는 것을 포함하는, 중공 형상의 다공질막층을 갖는 중공사막의 제조 방법이다. 본 발명의 방사 노즐 또는 제조 방법에 의해 제조되는 상기 중공사막은 그 중심이 중공으로 되어 있다.The method for producing a hollow fiber membrane according to the present invention is a method for producing a hollow fiber membrane having a hollow porous membrane layer including a hollow fiber membrane spun by the hollow fiber membrane spinning nozzle. The hollow fiber membrane produced by the spinning nozzle or the manufacturing method of the present invention has a hollow center.
중공 형상의 지지체로서는, 예를 들어 각종 섬유로 브레이딩된 중공 형상의 니트 브레이드, 또는 브레이드 등을 들 수 있다. 또한, 각종 소재를 단독으로 사용한 것이어도 되고, 조합한 것이어도 된다. 중공 형상의 니트 브레이드이나 브레이드에 사용되는 섬유로서는, 합성 섬유, 반합성 섬유, 재생 섬유, 또는 천연 섬유 등을 들 수 있다. 섬유의 형태로서는, 모노 필라멘트, 멀티 필라멘트, 또는 방적사 중 어느 것이어도 된다.The hollow support may be, for example, a hollow knit braid or a braid braided with various fibers. Further, various materials may be used singly or in combination. Examples of the fiber used in the hollow knit braid and the braid include synthetic fibers, semi-synthetic fibers, regenerated fibers, natural fibers and the like. The form of the fiber may be monofilament, multifilament, or spun yarn.
상기 지지체로서는, 인장 강도, 유연성, 내약품성, 또는 투과 저해성의 관점으로부터 폴리에스테르 멀티 필라멘트의 니트 브레이드가 바람직하다.As the support, knitted braids of polyester multifilament are preferable from the viewpoints of tensile strength, flexibility, chemical resistance, and transmission inhibition.
상기 지지체의 외경은 0.3∼4.8㎜가 바람직하고, 1.0∼3.0㎜가 보다 바람직하고, 1.5∼2.6㎜가 더욱 바람직하다.The outer diameter of the support is preferably 0.3 to 4.8 mm, more preferably 1.0 to 3.0 mm, and further preferably 1.5 to 2.6 mm.
상기 지지체는, 예를 들어 국제 공개 제2009/142279호 팜플릿에 기재된 지지체 제조 장치를 사용하여 제조할 수 있다. 즉, 상기 지지체 제조 장치는 보빈과, 보빈으로부터 인출된 실을 환편하는 환편기와, 환편기에 의해 편성된 중공 형상 니트 브레이드를 일정한 장력으로 인장하는 끈 공급 장치와, 중공 형상 니트 브레이드를 열처리하는 가온 다이스와, 열처리된 중공 형상 니트 브레이드를 인수하는 인수 장치와, 중공 형상 니트 브레이드를 지지체로 하여 보빈에 권취하는 권취기를 구비한다.The support may be produced, for example, by using the support production apparatus described in the brochure WO 2009/142279. That is, the support manufacturing apparatus comprises a bobbin, a circular knitting machine for circularly cutting the yarn drawn out from the bobbin, a cord feeding device for tensioning the hollow knit braid knitted by the circular knitting machine with a predetermined tension, a heat kneading device for heating the hollow knit braid, And a take-up device for taking up the hollow-shaped knit braid heat-treated, and a take-up device for taking up the hollow knit braid on a bobbin as a support.
다공질막층의 형성에는 막 형성성 수지 용액을 사용한다. 본 발명에서 사용하는 막 형성성 수지 용액은 막 형성성 수지 및 상 분리의 제어를 목적으로 한 첨가제(개공제)를 양자의 양용매가 되는 유기 용매에 용해한 용액(제막 원액)이다.For the formation of the porous film layer, a film-forming resin solution is used. The film-forming resin solution used in the present invention is a solution (a film-forming solution) obtained by dissolving a film-forming resin and an additive (pore-forming agent) for the purpose of phase separation control in an organic solvent for both solvents.
막 형성성 수지로서는, 중공사막의 다공질막층의 형성에 사용되는 통상의 수지를 사용할 수 있고, 예를 들어 폴리술폰 수지, 폴리에테르술폰 수지, 술폰화폴리술폰 수지, 폴리불화비닐리덴 수지, 폴리아크릴로니트릴 수지, 폴리이미드 수지, 폴리아미드이미드 수지, 또는 폴리에스테르이미드 수지 등을 들 수 있다. 이들은 소망에 의해 적절하게 선택하여 사용할 수 있고, 그 중에서도 내약품성이 우수하므로, 폴리불화비닐리덴 수지가 바람직하다.As the film-forming resin, an ordinary resin used for forming a porous membrane layer of a hollow fiber membrane can be used. For example, a polysulfone resin, a polyethersulfone resin, a sulfonated polysulfone resin, a polyvinylidene fluoride resin, Rhenitrile resin, polyimide resin, polyamideimide resin, and polyesterimide resin. These resins can be appropriately selected and used according to their desirability, and polyvinylidene fluoride resins are preferred because of their excellent chemical resistance.
첨가제(개공제)로서는, 예를 들어 폴리에틸렌글리콜에 의해 대표되는 모노올계, 디올계, 트리올계, 또는 폴리비닐피롤리돈 등의 친수성 고분자 수지를 사용할 수 있다. 이들은 소망에 의해 적절하게 선택하여 사용할 수 있고, 그 중에서도 증점 효과가 우수하므로, 폴리비닐피롤리돈이 바람직하다.As the additive (pore-forming agent), for example, a hydrophilic polymer resin such as a monoole, diol, triol or polyvinylpyrrolidone represented by polyethylene glycol can be used. These can be appropriately selected and used according to the desire, and polyvinylpyrrolidone is preferable because of its excellent thickening effect.
유기 용매로서는, 상술한 막 형성성 수지 및 첨가제(개공제)를 모두 용해할 수 있는 것이면 특별히 한정되는 것은 아니고, 예를 들어 디메틸술폭시드, N-메틸-2-피롤리돈, 디메틸아세트아미드, 또는 디메틸포름아미드를 사용할 수 있다.The organic solvent is not particularly limited as long as it can dissolve all of the film-forming resin and additive (s) described above, and examples thereof include dimethylsulfoxide, N-methyl-2-pyrrolidone, dimethylacetamide, Or dimethylformamide can be used.
여기서 사용하는 제막 원액에는 상 분리의 제어를 저해하지 않는 범위에서, 임의 성분으로서 개공제 이외의 그 밖의 첨가제나, 물 등을 사용할 수도 있다.Any other additives other than the pore-forming agent, water or the like may be used as the optional ingredient within the range of the film-forming stock solution used herein, as long as the control of phase separation is not inhibited.
본 발명의 방사 노즐은 다공질막층을 형성하는 막 형성성 수지 용액을 유통시키는 수지 유로를 갖고, 상기 수지 유로가 상기 막 형성성 수지 용액을 액 저장하는 액 저장부 및 상기 막 형성성 수지 용액을 원통 형상으로 부형하는 부형부를 갖고, 여기에 있어서, 적어도, 상기 수지 유로는 상기 막 형성성 수지 용액이 분기 및 합류하도록 배치되어 있거나, 상기 수지 유로에, 상기 막 형성성 수지 용액의 유통을 지연시키는 지연 수단이 설치되어 있거나, 또는 상기 액 저장부 혹은 상기 부형부가 그 내부에 상기 막 형성성 수지 용액의 분기 및 합류 수단을 구비하고 있다. 본 발명의 방사 노즐은 상기의 구성을 가짐으로써 상기 막 형성성 수지 용액을, 본 발명의 방사 노즐 내부에 있어서 균일화한다고 하는 기능을 갖는다.The spinning nozzle of the present invention has a resin flow path for flowing a film-forming resin solution for forming a porous film layer, the resin flow path including a liquid storage portion for storing the film-forming resin solution, Wherein at least the resin flow path is disposed so that the film-forming resin solution branches and merges, or the resin flow path is provided with a delay for delaying the flow of the film-forming resin solution into the resin flow path, Or the liquid storage portion or the forming portion is provided with means for branching and merging the film-forming resin solution. The spinning nozzle of the present invention has the above-described structure and has a function of making the film-forming resin solution uniform in the spinning nozzle of the present invention.
본 발명의 방사 노즐의 상기 수지 유로는 상기 막 형성성 수지 용액이 분기 및 합류하도록 배치되어 있거나, 또는 상기 수지 유로가 상기 분기 및 합류 수단을 구비하고 있음으로써, 상기 수지 유로를 유통하는 상기 막 형성성 수지 용액이 분기하고, 분기한 상기 막 형성성 수지 용액이 합류한다. 상기 수지 유로는 분기한 상기 막 형성성 수지 용액이 합류하는 합류 부분을 갖고, 2 이상의 상기 합류 부분을 갖는 것이 바람직하다. 상기 수지 유로가 2 이상의 합류 부분을 가짐으로써, 상기 막 형성성 수지가, 본 발명의 방사 노즐 내부에 있어서 전체적으로 균일화된다.Since the resin flow path of the spinning nozzle of the present invention is arranged so that the film-forming resin solution branches and joins, or the resin flow path has the branching and merging means, the film forming resin solution flowing through the resin flow path The molten resin solution branches, and the branched film-forming resin solution merges. It is preferable that the resin flow path has a merging portion in which the branched film-forming resin solution merges and has at least two merging portions. By having the resin flow path having two or more confluent portions, the film-forming resin is entirely uniform in the spinning nozzle of the present invention.
상기 분기 및 합류 수단은 상기 액 저장부의 내부에 설치된, 상기 막 형성성 수지 용액이 통과하는 다공 엘리먼트여도 되고, 상기 액 저장부의 내부에 입자가 충전된 충전층이어도 된다.The branching and merging means may be a porous element through which the film-forming resin solution is installed, provided in the liquid storage portion, or may be a filling layer in which particles are filled in the liquid storage portion.
상기 막 형성성 수지 용액이 분기 및 합류하도록 배치된 상기 수지 유로는 2 이상의 단의 액 저장실로 나뉘어진 액 저장부를 갖고, 상기 액 저장부의 외벽을 따르도록 상단의 액 저장실로부터 그 아래의 액 저장실로 막 형성성 수지 용액을 공급하는 2 이상의 공급로를 갖고 있어도 된다. 상기 수지 유로는 상하에 2 이상의 단으로 나뉘어진 액 저장부를 갖고, 상단의 액 저장부와 그 바로 아래의 액 저장부가 수지 공급부에 의해 연통되어 있어도 된다. 상기 수지 유로는 상기 액 저장부 내의 한쪽의 벽면으로부터 다른 쪽의 벽면을 향해 연장되도록 설치되어 있는, 상기 액 저장부 내에서의 상기 막 형성성 수지 용액의 유통을 선회시키도록 규제하는 둑을 갖고 있어도 된다.The resin flow path arranged so that the film-forming resin solution branches and merges has a liquid reservoir divided into two or more liquid reservoirs, and the liquid reservoir from the upper liquid reservoir to the liquid reservoir under the liquid reservoir Or may have two or more supply paths for supplying the film-forming resin solution. The resin flow path may have a liquid reservoir portion divided into two or more stages in the upper and lower portions, and the liquid reservoir portion at the upper end and the liquid reservoir portion immediately below the liquid reservoir portion may be communicated with each other by the resin supply portion. The resin flow path has a dam which regulates the circulation of the film-forming resin solution in the liquid storage portion so as to extend from one wall surface in the liquid storage portion toward the other wall surface do.
본 발명의 방사 노즐이 상술한 바와 같은 구성을 가짐으로써, 상기 수지 유로를 유통하는 상기 막 형성성 수지 용액이 분기 및 합류하고, 상기 막 형성성 수지 용액이 본 발명의 방사 노즐 내부에 있어서 균일화되어, 상기 막 형성성 수지 용액에 의해 형성되는 상기 다공질막층에, 축 방향을 따른 균열의 기점이 형성되는 것이 억제된다.By having the spinning nozzle of the present invention as described above, the film-forming resin solution flowing through the resin flow path branches and merges, and the film-forming resin solution is homogenized in the spinning nozzle of the present invention , It is suppressed that the starting point of the crack along the axial direction is formed in the porous film layer formed by the film-forming resin solution.
본 발명의 방사 노즐의 상기 수지 유로에는 상기 막 형성성 수지 용액의 유통을 지연시키는 지연 수단이 설치되어 있어도 되고, 상기 지연 수단은 상기 액 저장부와 부형부 사이에, 막 형성성 수지 용액을 단면 원환상으로 유지한 상태에서 상하로 사행시키는 사행부여도 된다.The resin flow path of the spinning nozzle of the present invention may be provided with a delay means for delaying the flow of the film-forming resin solution, and the retarding means may be provided between the liquid storage portion and the shaping portion, A meandering may be performed in which the upper and lower portions are skewed while being maintained in a circular shape.
본 발명의 방사 노즐이 상술한 바와 같은 구성을 가짐으로써, 상기 수지 유로를 유통하는 상기 막 형성성 수지 용액이 노즐 내부에 체류하는 시간이 길어져, 상기 막 형성성 수지 용액이, 본 발명의 방사 노즐 내부에 있어서 균일화되어, 상기 막 형성성 수지 용액에 의해 형성되는 상기 다공질막층에, 축 방향을 따른 균열의 기점이 형성되는 것이 억제된다.By having the spinning nozzle of the present invention as described above, the time for which the film-forming resin solution flowing through the resin flow path stays in the nozzle becomes longer, and the film- The inside of the porous film layer is uniformized and the starting point of the crack along the axial direction is suppressed from being formed in the porous film layer formed by the film-forming resin solution.
본 발명의 방사 노즐에서는 상기의 구성을 가짐으로써, 상기 막 형성성 수지 용액이 전체적으로 미시적으로 교반되어, 상기 막 형성성 수지끼리의 얽힘이 풀어진다고 생각된다. 그로 인해, 본 발명의 중공사막 방사 노즐을 통과해 온 상기 막 형성성 수지 용액은 막 형성성 수지끼리의 얽힘이 합류 부분뿐만 아니라, 전체적으로 작아져, 결과적으로 상기 막 형성성 수지 용액이 본 발명의 방사 노즐 내부에 있어서 균일화된다. 균일화된 상기 막 형성성 수지 용액에 의해 제조된 중공사막은 편평 등의 부하 발생 시에 응력 집중점이 분산되므로, 축 방향을 따른 균열의 기점이 형성되는 것이 억제된다고 생각된다.In the spinning nozzle of the present invention, it is considered that the film-forming resin solution is microscopically stirred as a whole by having the above-mentioned structure, whereby entanglement of the film-forming resins is released. As a result, the film-forming resin solution that has passed through the hollow fiber spinning nozzle of the present invention becomes entangled not only with the joining portion but also with the film-forming resin as a whole, And is uniformed inside the spinning nozzle. It is considered that the hollow fiber membrane produced by the homogenized film-forming resin solution is prevented from having a starting point of a crack along the axial direction because the stress concentration point is dispersed when a load such as flatness is generated.
이하, 본 발명의 제1 형태의 중공사막 방사 노즐의 실시 형태의 일례를 나타내어 상세하게 설명한다. 도 1∼도 3은 본 발명의 제1 형태의 중공사막 방사 노즐의 실시 형태의 일례인 중공사막 방사 노즐(11)[이하, 「방사 노즐(11)」이라고 기재함]을 도시한 개략도이다. 방사 노즐(11)은 중공 형상의 지지체의 외측에 12층의 다공질막층이 적층된 중공사막을 제조하는 방사 노즐이다. 이하, 방사 노즐(11)로 제조하는 중공사막에 있어서의 내측의 다공질막층을 제1 다공질막층, 외측의 다공질막층을 제2 다공질막층이라고 한다.Hereinafter, an embodiment of the hollow fiber spinning nozzle according to the first embodiment of the present invention is shown and described in detail. Figs. 1 to 3 are schematic views showing a hollow fiber membrane spinning nozzle 11 (hereinafter referred to as " spinning
본 실시 형태의 방사 노즐(11)은, 도 1∼도 3에 도시한 바와 같이 제1 노즐(111)과 제2 노즐(112)과 제3 노즐(113)을 갖고 있다.The spinning
방사 노즐(11)은, 도 2에 도시한 바와 같이 내부에, 중공 형상의 지지체를 통과시키는 지지체 통로(114)와, 제1 다공질막층을 형성하는 제1 막 형성성 수지 용액을 유통시키는 수지 유로(115)와, 제2 다공질막층을 형성하는 제1 막 형성성 수지 용액을 유통시키는 수지 유로(116)를 갖고 있다.As shown in Fig. 2, the spinning
수지 유로(115)는, 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이 제1 노즐(111)과 제2 노즐(112)의 부분에, 제1 막 형성성 수지 용액이 도입되는 도입부(117)와, 제1 막 형성성 수지 용액을 단면 원환상으로 하여 액 저장하는 제1 액 저장부(118)와, 제1 막 형성성 수지 용액을 원통 형상으로 부형하는 제1 부형부(119)를 갖고 있다. 또한, 수지 유로(116)는 제2 막 형성성 수지 용액이 도입되는 도입부(120)와, 제2 막 형성성 수지 용액을 단면 원환상으로 하여 액 저장하는 제2 액 저장부(121)와, 제2 막 형성성 수지 용액을 원통 형상으로 부형하는 제2 부형부(122)를 갖고 있다. 또한, 이 예에서는, 제2 부형부(122)와 제1 부형부(119)에 의해 복합부(123)가 형성되어 있다. 즉, 제2 부형부(122)에서 제2 막 형성성 수지 용액을 원통 형상으로 부형하는 동시에, 그 제2 막 형성성 수지 용액을, 제1 부형부(119)를 유통해 온 제1 막 형성성 수지 용액의 외측에 적층 복합하도록 되어 있다.As shown in Figs. 2 and 3, the
지지체 통로(114), 제1 액 저장부(118), 제1 부형부(119), 제2 액 저장부(121), 제2 부형부(122) 및 복합부(123)는 각각 중심축이 일치하고 있다.The
방사 노즐(11)은 제1 액 저장부(118)의 내부와, 제2 액 저장부(121)의 내부의 각각에, 분기 및 합류 수단, 즉 제1 막 형성성 수지 용액과 제2 막 형성성 수지 용액이 각각 외주면으로부터 내주면을 향해 통과하는 다공 엘리먼트(131 및 132)가 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.The spinning
상기 다공 엘리먼트(131 또는 132)는 상기 수지 유로를 유통하는 상기 막 형성성 수지 용액을 분기 및 합류시키는 분기 및 합류 수단으로, 상기 다공 엘리먼트(131 또는 132)를 통과함으로써, 상기 막 형성성 수지 용액은 본 발명의 방사 노즐 내부에 있어서 균일화된다.The
방사 노즐(11)은 중공 형상의 지지체가 지지체 공급구(114a)로부터 공급되고 지지체 도출구(114b)로부터 도출되도록 되어 있고, 또한 제1 막 형성성 수지 용액과 제2 막 형성성 수지 용액이 수지 공급구(115a 또는 116a)로부터 각각 공급되고, 2층으로 복합된 상태에서 토출구(123a)로부터 상기 지지체의 주위에 원통 형상으로 토출되도록 되어 있다.The spinning
도 9∼도 13은 본 발명의 제2 형태의 중공사막 방사 노즐의 실시 형태의 일례인 중공사막 방사 노즐(21)[이하, 「방사 노즐(21)」이라고 기재함]을 도시한 개략도이다. 방사 노즐(21)은 중공 형상의 지지체의 외측에 1층의 다공질막층이 적층된 중공사막을 제조하는 방사 노즐이다.Figs. 9 to 13 are schematic views showing a hollow fiber membrane spinning nozzle 21 (hereinafter referred to as " spinning
본 실시 형태의 방사 노즐(21)은, 도 9 및 도 10에 도시한 바와 같이 제1 노즐(211)과 제2 노즐(212)과 제3 노즐(213)을 갖고 있다.The spinning
방사 노즐(21)은, 도 10에 도시한 바와 같이 내부에, 중공 형상의 지지체를 통과시키는 지지체 통로(214)와, 다공질막층을 형성하는 막 형성성 수지 용액을 유통시키는 수지 유로(215)를 갖고 있다. 수지 유로(215)는 막 형성성 수지 용액이 도입되는 도입부(216)와, 막 형성성 수지 용액을 단면 원환상으로 하여 액 저장하는 액 저장부(217)와, 막 형성성 수지 용액을 원통 형상으로 부형하는 부형부(218)를 갖고 있다. 액 저장부(217)는 제2 노즐(212)의 부분에 있는 제1 액 저장실(217A)과, 제3 노즐(213)의 부분에 있는 제2 액 저장실(217B)의 2단으로 나뉘어져 있다. 지지체 통로(214)와 제1 액 저장부(217A)와 제2 액 저장실(217B)과 부형부(218)는 각각 중심축이 일치하고 있다.As shown in Fig. 10, the spinning
방사 노즐(21)은 중공 형상의 지지체가 지지체 공급구(214a)로부터 공급되고 지지체 도출구(214b)로부터 도출되도록 되어 있고, 또한 막 형성성 수지 용액이 수지 공급구(215a)로부터 공급되고, 토출구(215b)로부터 상기 지지체의 주위로 원통 형상으로 토출되도록 되어 있다.The spinning
즉, 본 실시 형태의 상기 수지 유로(215)는 상기 액 저장부(217) 또는 상기 부형부(218)를 가짐으로써, 상기 막 형성성 수지 용액이 분기 및 합류하도록 배치되어 있다. 따라서, 상기 막 형성성 수지 용액은 상기 수지 유로(215)를 통과함으로써, 본 발명의 방사 노즐 내부에 있어서 균일화된다. That is, the
도 16∼도 18은 본 발명의 제3 형태의 중공사막 방사 노즐의 실시 형태의 일례인 중공사막 방사 노즐(31)[이하, 「방사 노즐(31)」이라고 기재함]을 도시한 개략도이다. 방사 노즐(31)은 중공 형상의 지지체의 외측에 1층의 다공질막층이 적층된 중공사막을 제조하는 방사 노즐이다.16 to 18 are schematic views showing a hollow fiber membrane spinning nozzle 31 (hereinafter referred to as " spinning
본 실시 형태의 방사 노즐(31)은, 도 16 및 도 17에 도시한 바와 같이 제1 노즐(311)과 제2 노즐(312)을 갖고 있다.The spinning
방사 노즐(31)은, 도 17에 도시한 바와 같이 내부에, 중공 형상의 지지체를 통과시키는 지지체 통로(313)와, 다공질막층을 형성하는 막 형성성 수지 용액을 유통시키는 수지 유로(314)를 갖고 있다. 수지 유로(314)는 막 형성성 수지 용액이 도입되는 도입부(315)와, 막 형성성 수지 용액을 단면 원환상으로 하여 액 저장하는 액 저장부(316)와, 막 형성성 수지 용액을 원통 형상으로 부형하는 부형부(317)를 갖고 있다. 액 저장부(316)의 내부에는 분기 및 합류 수단, 즉 입자(321)가 충전된 충전층(320)이 설치되어 있다. 지지체 통로(313)와 액 저장부(316)와 부형부(317)는 각각 중심축이 일치하고 있다.As shown in Fig. 17, the spinning
방사 노즐(31)은 중공 형상의 지지체가 지지체 공급구(313a)로부터 공급되고 지지체 도출구(313b)로부터 도출되도록 되어 있고, 또한 막 형성성 수지 용액이 수지 공급구(314a)로부터 공급되고, 토출구(314b)로부터 상기 지지체의 주위로 원통 형상으로 토출되도록 되어 있다.The spinning
상기 충전층(320)은 상기 수지 유로를 유통하는 상기 막 형성성 수지 용액이 분기 및 합류하는 분기 및 합류 수단으로, 상기 충전층(320)을 통과함으로써, 상기 막 형성성 수지 용액은 본 발명의 방사 노즐 내부에 있어서 균일화된다.The
도 21∼도 29는 본 발명의 제4 형태의 중공사막 방사 노즐의 실시 형태의 일례인 중공사막 방사 노즐(41)(이하, 「방사 노즐(41)」이라고 기재함]을 도시한 개략도이다. 방사 노즐(41)은 중공 형상의 지지체의 외측에 1종류의 다공질막층이 적층된 중공사막을 제조하는 방사 노즐이다.21 to 29 are schematic views showing a hollow fiber membrane spinning nozzle 41 (hereinafter referred to as " spinning
본 실시 형태의 방사 노즐(41)은, 도 21∼도 29에 도시한 바와 같이 상하로 적층된 제1 노즐(411), 제2 노즐(412a), 제3 노즐(412b), 제4 노즐(412c) 및 제5 노즐(412d)을 갖고 있다. 방사 노즐(41)은 중공 형상의 지지체를 통과시키는 지지체 통로(413)와, 다공질막층을 형성하는 막 형성성 수지 용액을 유통시키는 수지 유로(414)를 갖고 있다.21 to 29, the spinning
지지체 통로(413)는 방사 노즐(41)의 중심 부분을 관통하고 있다.The
수지 유로(414)는, 도 22∼도 24에 도시한 바와 같이 제1 노즐(411) 및 제2 노즐(412a)의 부분에, 막 형성성 수지 용액이 도입되는 도입부(415)와, 막 형성성 수지 용액을 원환상으로 하여 액 저장하는 제1 액 저장부(416A)와, 막 형성성 수지 용액을 원통 형상으로 부형하는 제1 부형부(417A)와, 제1 수지 공급부(416a)를 갖고 있다. 또한, 수지 유로(414)는, 도 25 및 도 26에 도시한 바와 같이 제3 노즐(412b)의 부분에, 막 형성성 수지 용액을 원환상으로 하여 액 저장하는 제2 액 저장부(416B)와, 막 형성성 수지 용액을 원통 형상으로 부형하는 제2 부형부(417B)와, 제2 수지 공급부(416b)를 갖고 있다. 또한, 수지 유로(414)는, 도 27 및 도 28에 도시한 바와 같이 제4 노즐(412c)의 부분에, 막 형성성 수지 용액을 원환상으로 하여 액 저장하는 제3 액 저장부(416C)와, 막 형성성 수지 용액을 원통 형상으로 부형하는 제3 부형부(417C)와, 제3 수지 공급부(416c)를 갖고 있다. 또한, 수지 유로(414)는, 도 22 및 도 29에 도시한 바와 같이 제5 노즐(412d)의 부분에, 막 형성성 수지 용액을 원환상으로 하여 액 저장하는 제4 액 저장부(416D)와, 막 형성성 수지 용액을 원통 형상으로 부형하는 제4 부형부(417D)를 갖고 있다.As shown in Figs. 22 to 24, the
이와 같이, 액 저장부(416)는 상하에, 제1 액 저장부(416A), 제2 액 저장부(416B), 제3 액 저장부(416C), 제4 액 저장부(416D)의 4단으로 나뉘어져 있고, 제1 액 저장부(416A)가 제1 수지 공급부(416a)에서 제2 액 저장부(416B)와 연통하고, 제2 액 저장부(416B)가 제2 수지 공급부(416b)에서 제3 액 저장부(416C)와 연통하고, 제3 액 저장부(416C)가 제3 수지 공급부(416c)에서 제4 액 저장부(416D)와 연통하고 있다.As described above, the
또한, 이 예에서는 제1 부형부(417A)∼제4 부형부(417D)에 의해 복합부(417)가 형성되어 있다. 즉, 제1 부형부(417A) 이후에는 각 부형부에서 막 형성성 수지 용액을 원통 형상으로 부형하는 동시에, 상단의 부형부를 유통해 온 막 형성성 수지 용액의 외측에, 액 저장부를 유통해 온 막 형성 수지 용액을 순차 적층하도록 되어 있다.Further, in this example, the
지지체 통로(413)와, 제1 액 저장부(416A), 제2 액 저장부(416B), 제3 액 저장부(416C) 및 제4 액 저장부(416D)와, 제1 부형부(417A), 제2 부형부(417B), 제3 부형부(417C) 및 제4 부형부(417D)는 각각 중심축이 일치하고 있다.A
방사 노즐(41)은 중공 형상의 지지체가 지지체 공급구(413a)로부터 공급되고 지지체 도출구(413b)로부터 도출되도록 되어 있고, 또한 막 형성성 수지 용액이 수지 공급구(414a)로부터 공급되고, 토출구(414b)로부터 상기 지지체의 주위로 원통 형상으로 토출되도록 되어 있다.The spinning
즉, 본 실시 형태의 상기 수지 유로(414)는 상기 액 저장부(416A, 416B, 416C 또는 416D), 상기 수지 공급부(416a, 416b 또는 416c), 부형부(417A, 417B, 417C 또는 417D), 혹은 복합부(417)를 가짐으로써, 상기 막 형성성 수지 용액이 분기 및 합류하도록 배치되어 있다. 따라서, 상기 막 형성성 수지 용액은 상기 수지 유로(414)를 통과함으로써, 본 발명의 방사 노즐 내부에 있어서 균일화된다.That is, the
도 30∼도 34는 본 발명의 제5 형태의 중공사막 방사 노즐의 실시 형태의 일례인 중공사막 방사 노즐(51)[이하, 「방사 노즐(51)」이라고 기재함]을 도시한 개략도이다. 방사 노즐(51)은 중공 형상의 지지체의 외측에 1층의 다공질막층이 적층된 중공사막을 제조하는 방사 노즐이다.30 to 34 are schematic views showing a hollow fiber spinning nozzle 51 (hereinafter referred to as " spinning
본 실시 형태의 방사 노즐(51)은, 도 30 및 도 31에 도시한 바와 같이 제1 노즐(511)과 제2 노즐(512)을 갖고 있다.The spinning
방사 노즐(51)은, 도 31에 도시한 바와 같이 내부에, 중공 형상의 지지체를 통과시키는 지지체 통로(513)와, 다공질막층을 형성하는 막 형성성 수지 용액을 유통시키는 수지 유로(514)를 갖고 있다. 수지 유로(514)는 막 형성성 수지 용액이 도입되는 도입부(515)와, 막 형성성 수지 용액을 단면 원환상으로 하여 액 저장하는 액 저장부(516)와, 막 형성성 수지 용액을 원통 형상으로 부형하는 부형부(517)를 갖고 있다. 또한, 방사 노즐(51)은 액 저장부(516)와 부형부(517) 사이에, 막 형성성 수지 용액을 단면 원환상으로 유지한 상태에서 상하로 사행시키는 사행부(518)를 갖고 있다. 지지체 통로(513)와 액 저장부(516)와 사행부(518)와 부형부(517)는 각각 중심축이 일치하고 있다.As shown in Fig. 31, the spinning
중공사막을 부형할 때, 1종류의 막 형성성 수지 용액을 단독으로 사용해도 되고, 복수의 막 형성성 수지 용액을 사용해도 된다. 예를 들어, 2종류의 막 형성성 수지 용액을 사용하는 경우, 한쪽의 막 형성성 수지 용액을 피복하도록 복합 적층시켜, 중공사막의 원통 단면에 각 막 형성성 수지로 이루어지는 나이테와 같은 원통의 층을 형성시킨다. 이 중공사막의 원통 단면에 있어서의 중심축에 가까운 측의 원통 형상의 층을 내층이라고 부르고, 외표면측의 층을 외층이라고 부른다.When the hollow fiber membrane is formed, one type of film-forming resin solution may be used alone, or a plurality of film-forming resin solutions may be used. For example, in the case of using two kinds of film-forming resin solutions, it is possible to laminate composite films so as to cover one film-forming resin solution so that a cylindrical layer of a ring- . The cylindrical layer on the side of the cylindrical cross section of the hollow fiber membrane near the center axis is called an inner layer and the layer on the outer surface side is called an outer layer.
방사 노즐(51)은 중공 형상의 지지체가 지지체 공급구(513a)로부터 공급되고 지지체 도출구(513b)로부터 도출되도록 되어 있고, 또한 막 형성성 수지 용액이 수지 공급구(514a)로부터 공급되고 토출구(514b)로부터 상기 지지체의 주위로 원통 형상으로 토출되도록 되어 있다.The spinning
즉, 본 실시 형태의 상기 수지 유로(514)는 지연 수단인 상기 사행부(518)를 가짐으로써, 상기 막 형성성 수지 용액의 유통을 지연시키도록 배치되어 있다. 따라서, 상기 막 형성성 수지 용액은 상기 수지 유로(514)를 통과함으로써, 본 발명의 방사 노즐 내부에 있어서 균일화된다.That is, the
상기 막 형성성 수지 용액이 상기 사행부에서 체류하는 시간(체류 시간)은 보다 길게 체류시킬수록 그 효과가 발현되어, 1초간∼5분간이 바람직하고, 1분간∼3분간이 보다 바람직하다.The longer the residence time (residence time) of the film-forming resin solution in the meandering portion is, the more the effect is exhibited. The residence time is preferably 1 second to 5 minutes, more preferably 1 minute to 3 minutes.
이하, 본 발명의 제6 형태의 중공사막 방사 노즐의 실시 형태의 일례를 나타내어 상세하게 설명한다.Hereinafter, an embodiment of the hollow fiber spinning nozzle according to the sixth embodiment of the present invention will be described in detail.
[제1 실시 형태][First Embodiment]
도 36∼도 39는 본 발명의 제6 형태의 중공사막 방사 노즐의 실시 형태의 일례인 중공사막 방사 노즐(61)[이하, 「방사 노즐(61)」이라고 기재함]을 도시한 개략도이다. 방사 노즐(61)은 중공 형상의 지지체의 외측에 1층의 다공질막층이 형성된 중공사막을 제조하는 방사 노즐이다.36 to 39 are schematic views showing a hollow fiber membrane spinning nozzle 61 (hereinafter referred to as " spinning
본 실시 형태의 방사 노즐(61)은, 도 36∼도 39에 도시한 바와 같이, 제1 노즐(611)과 제2 노즐(612)을 갖고 있다.The spinning
방사 노즐(61)은, 도 37에 도시한 바와 같이 내부에, 중공 형상의 지지체를 통과시키는 지지체 통로(613)와, 다공질막층을 형성하는 막 형성성 수지 용액을 유통시키는 수지 유로(614)를 갖고 있다. 또한, 수지 유로(614)는 도 37∼도 39에 도시한 바와 같이, 막 형성성 수지 용액이 도입되는 도입부(615)와, 분기 및 합류 수단, 즉 막 형성성 수지 용액을 단면 원환상으로 액 저장하는 액 저장부(616)와, 액 저장부(616)에서 단면 원환상으로 액 저장된 막 형성성 수지 용액을 지지체 통로(613)와 동심 원통 형상으로 부형하는 부형부(617)를 갖고 있다.As shown in Fig. 37, the spinning
방사 노즐(61)은 중공 형상의 지지체가 지지체 공급구(613a)로부터 공급되고 지지체 도출구(613b)로부터 도출되도록 되어 있고, 또한 막 형성성 수지 용액이 수지 공급구(614a)로부터 수지 유로(614) 내에 공급되어 액 저장부(616)에서 액 저장되고, 부형부(617)에서 부형된 후에 토출구(614b)로부터 상기 지지체의 주위로 원통 형상으로 토출되도록 되어 있다.The spinning
즉, 본 실시 형태의 상기 수지 유로(614)는 상기 액 저장부(616) 또는 부형부(617)를 가짐으로써, 상기 막 형성성 수지 용액이 분기 및 합류하도록 배치되어 있다. 따라서, 상기 막 형성성 수지 용액은 상기 수지 유로(614)를 통과함으로써, 본 발명의 방사 노즐 내부에 있어서 균일화된다.That is, the
제1 노즐(111, 211, 311, 411, 511 및 611), 제2 노즐(112, 212, 312, 412a, 512 및 612), 제3 노즐(113, 213, 412b), 제4 노즐(412c) 및 제5 노즐(412d)의 재질은 중공사막의 방사 노즐로서 통상 사용되는 것을 사용할 수 있고, 내열성, 내식성, 또는 강도 등의 점으로부터, 스테인리스강재(SUS)가 바람직하다.The
지지체 통로(114, 214, 313, 413, 513 및 613)의 단면 형상은 원 형상이 바람직하다. 단, 지지체 통로(114, 214, 313, 413, 513 및 613)의 단면 형상은 원 형상으로 한정되는 것이 아니다.The cross-sectional shape of the
지지체 통로(114, 214, 313, 413, 513 및 613)의 내경(직경)은 사용하는 중공 형상의 지지체의 직경에 따라서 적절하게 설정하면 되고, 예를 들어 지지체의 외경이 0.3㎜∼4.8㎜ 정도인 경우, 지지체 통로의 직경은 지지체의 외경에 대해 95%∼200%가 바람직하고, 100%∼150%가 보다 바람직하고, 105%∼120%가 더욱 바람직하다.The inner diameter (diameter) of the
지지체 통로의 직경이 지지체 외경보다 지나치게 작으면, 지지체 주행 시의 저항이 커져, 주행 변동이 발생하여 막 두께가 불균일로 되거나, 결함부를 형성하기 쉬워진다. 또한, 지지체 통로의 직경이 지나치게 크면, 지지체 통로 내에 있어서의 지지체 주행 위치가 크게 편심되어, 막 형성성 수지 용액과 지지체의 둘레 방향에 있어서의 접촉 위치가 어긋나, 막 두께 불균일이나 막 두께의 편심이 생길 가능성이 있다.If the diameter of the support passage is excessively smaller than the outer diameter of the support, the resistance at the time of running of the support becomes large and the running fluctuation occurs, and the film thickness becomes uneven or the defect portion becomes easy to form. If the diameter of the support passage is excessively large, the supporting position of the support in the support passage is largely eccentric and the contact position in the circumferential direction of the film-forming resin solution and the support is displaced, There is a possibility of occurrence.
수지 유로(115, 215, 314, 414, 514 및 614)의 도입부(117, 216, 315, 415, 515 및 615) 및 수지 유로(116)의 도입부(120)의 단면 형상은 이들의 예와 같이 원 형상이 바람직하다. 단, 도입부(117, 216, 315, 415, 515 및 615)와 도입부(120)의 단면 형상은 원 형상으로는 한정되지 않는다.Sectional shapes of the
도입부(117, 216, 315, 415, 515 및 615)와 도입부(120)의 직경은 특별히 한정되지 않는다.The diameters of the
본 발명의 제1 형태의 제1 액 저장부(118)는 도입부(117)를 유통해 온 제1 막 형성성 수지 용액을 단면 원환상으로 하여 액 저장하는 부분이다. 제1 액 저장부(118)는 이 예와 같이 단면 원환상이 바람직하다. 단, 제1 액 저장부(118)의 단면 형상은 단면 원환상으로는 한정되지 않는다.The first
제1 액 저장부(118)의 단면 형상은, 도 3에 도시한 바와 같이 원환상이고, 제1 액 저장부(118)의 중심과 지지체 통로(114)의 중심이 일치하고 있다. 제1 액 저장부(118)에 있어서는, 제1 막 형성성 수지 용액이 도입부(117)측으로부터 양쪽으로 분기하여 원호 형상으로 유통하여, 도입부(117)와 반대측의 합류 부분(118a)에서 합류하도록 되어 있다.The cross-sectional shape of the first
또한, 도 2에 도시한 바와 같이, 제1 액 저장부(118)에 있어서의 제1 부형부(119) 근방에는 슬릿부(118b)를 형성해도 된다. 특히, 막 형성성 수지 용액이 후술하는 다공 엘리먼트(131)의 외주면으로부터 내주면을 향해 통과하는 것만으로는, 둘레 방향의 토출 균일성이 원하는 레벨로 되지 않은 경우, 슬릿부(118b)에서 유동 저항을 부여하는 것은, 둘레 방향에 있어서의 토출의 균일성 향상의 면으로부터 바람직하다.2, a
이 예에서는, 제1 액 저장부(118)의 내부에, 막 형성성 수지 용액이 측면으로부터 통과하는 다공 엘리먼트(131)가 설치되어 있다. 이 예의 다공 엘리먼트(131)는 원통 형상이고, 제1 액 저장부(118) 내에 공급된 제1 막 형성성 수지 용액은 다공 엘리먼트(131)의 외주면으로부터 내주면을 향해 통과한다.In this example, the
다공 엘리먼트(131)로서는, 막 형성성 수지 용액이 외주면으로부터 내주면을 향해 통과하는 미소 구멍을 갖는 것을 사용할 수 있고, 예를 들어 막 형성성 수지 용액을 여과하는 필터 등을 사용할 수 있다. 다공 엘리먼트(131)로서는, 강도, 열전도성, 내약품성, 구조 균일성의 점으로부터, 금속 미립자의 소결체인 것이 바람직하다. 단, 다공 엘리먼트(131)는 금속 미립자의 소결체로는 한정되지 않고, 금속 섬유의 소결체, 금속 메쉬의 적층체나 소결 적층체(철망 적층의 소결체), 세라믹 다공체, 다공판의 적층체나 소결 적층체, 또는 금속 미립자의 충전체 등이어도 된다.As the
방사 노즐(11)에서는 다공 엘리먼트(131)를 설치함으로써, 제1 막 형성성 수지 용액에 의해 형성되는 제1 다공질막층에, 축 방향을 따른 균열의 기점이 형성되는 것이 억제된다. 다공 엘리먼트(131)에 의해 상기 효과가 얻어지는 이유는 명백하지 않지만, 이하와 같이 생각된다.By providing the
도 6∼도 8에 예시한 종래의 방사 노즐(1101)에 있어서, 방사 속도를 높인 경우에 다공질막층에 형성되는 축 방향을 따른 균열의 기점은 액 저장부(1116)의 내부에 있어서 양쪽으로 나뉘어진 막 형성성 수지 용액이 합류하는 합류 부분(1116a)에 상당하는 위치에 형성된다. 이 합류 부분(1116a)에서는 합류 부분(1116a) 이외의 부분에 비해 막 형성성 수지끼리의 얽힘이 작아지는 경향이 있고, 이것이 중공사막에 있어서 편평 등의 부하 발생 시에 응력 집중점으로 되어 축 방향을 따른 균열의 기점이 형성되는 요인이 되고 있다고 생각된다. 이에 대해, 방사 노즐(11)에서는, 제1 액 저장부(118) 내에 공급된 제1 막 형성성 수지 용액은 모두 다공 엘리먼트(131)를 외주면으로부터 내주면을 향해 통과한다. 이때, 제1 막 형성성 수지 용액은 전체적으로 미시적으로 교반되어, 막 형성성 수지끼리의 얽힘이 풀어진다고 생각된다. 그로 인해, 다공 엘리먼트(131)의 내측으로 통과해 온 제1 막 형성성 수지 용액은 막 형성성 수지끼리의 얽힘이 합류 부분(118a)뿐만 아니라 전체적으로 작아져, 결과적으로 상기 막 형성성 수지 용액이, 본 발명의 방사 노즐 내부에 있어서 균일화되어, 중공사막에 있어서 편평 등의 부하 발생 시의 응력이 분산됨으로써, 축 방향을 따른 균열의 기점이 형성되는 것이 억제된다고 생각된다.In the
다공 엘리먼트(131)는 균열이 발생하기 어려운 중공사막을 얻기 쉬운 점으로부터, 3차원 메쉬 구조를 갖는 다공질체인 것이 바람직하다. 3차원 메쉬 구조를 갖는 다공질체라 함은, 막 형성성 수지 용액이 외주면으로부터 내주면을 향해 다공 엘리먼트의 내부를 통과할 때에 직선적으로는 흐르지 않고, 상하 방향이나 둘레 방향으로도 이동하면서 내측으로 통과하는 3차원적인 유로가 형성된 구조의 다공질체이다. 다공 엘리먼트(131)로서, 3차원 메쉬 구조를 갖는 다공질체를 사용함으로써, 제1 막 형성성 수지 용액이 전체적으로 미세한 분기 및 합류를 반복하여, 본 발명의 방사 노즐 내부에 있어서 균일화되기 쉬워져, 방사 속도를 높인 경우라도 다공질막층에 축 방향을 따른 균열의 기점이 형성되기 어려워진다고 생각된다. 또한, 동일한 구멍 직경이고 동일한 두께의 다공 엘리먼트에서는 압력 손실도 작아지는 점에서 유리하다. 또한, 제1 막 형성성 수지 용액 중의 이물질 제거나 겔 세분화의 점에서도 바람직하다.The
3차원 메쉬 구조를 갖는 다공 엘리먼트로서는, 파이버 윈딩 구조의 다공 엘리먼트, 혹은 수지, 금속 미립자 또는 철망을 적층시킨 것을 소결 일체화한 구조의 다공 엘리먼트 등을 들 수 있다.As the porous element having a three-dimensional mesh structure, there can be mentioned a porous element of a fiber-winding structure, or a porous element of a structure obtained by laminating a resin, a metal fine particle or a wire net, and sintering the same.
다공 엘리먼트(131)의 형상은 원판 형상이나 원통 형상 등을 들 수 있지만, 형상은 특별히 한정되지 않는다. 제1 액 저장부(118)의 내부에 공급된 제1 막 형성성 수지 용액이, 다공 엘리먼트의 상면으로부터 하면을 향해 흐르는 것, 또는 다공 엘리먼트의 외주면으로부터 내주면을 향해 흐르는 것 등이 바람직하고, 제1 액 저장부(118)의 내부에 공급된 제1 막 형성성 수지 용액이, 다공 엘리먼트의 외주면으로부터 내주면을 향해 흐르는 것이 보다 바람직하다. 또한, 제1 막 형성 수지 용액이, 환상으로 다공 엘리먼트의 외주면으로부터 내주면을 향해 흐르는 것이 보다 바람직하다.The shape of the
그 중에서도, 다공 엘리먼트(131)의 형상으로서는, 원판 형상의 다공체 엘리먼트에 비해 중공사막 방사 노즐의 직경 방향의 크기를 바꾸지 않고 제1 막 형성성 수지 용액을 통과시키는 면적을 크게 하기 쉽고, 방사 속도의 고속화가 용이한 점으로부터, 이 예와 같이 원통 형상인 것이 바람직하다.In particular, as for the shape of the
다공 엘리먼트(131)의 형상으로서는, 원판 형상에 비해 원통 형상의 쪽이 내압성이 우수하고, 내압성의 점으로부터, 이 예와 같이 원통 형상인 것이 바람직하다.As the shape of the
또한, 다공 엘리먼트(131)는, 예를 들어 일반적인 캔들 필터가 갖는, 평판 형상의 엘리먼트를 원통 형상으로 권취하여 접합부를 용접한 것과 같은 이음매가 없는 것이 바람직하다. 단, 이음매가 없는 것으로 한정되는 것은 아니다.Further, it is preferable that the
이와 같은 이음매를 갖지 않는 다공 엘리먼트를 사용함으로써, 제1 막 형성성 수지 용액의 통과 특성을 균일하게 하기 쉬워진다. 이와 같은 이음매가 없는 다공 엘리먼트의 구조로서는, 예를 들어 원통형 파이버 윈딩 구조, 금속관의 에칭 가공 구조, 금속관의 레이저 구멍 가공 구조, 입체형 허니콤 구조, 외주와 내주를 연통하는 2 이상의 미소 구멍을 갖는 2 이상의 도넛 형상 원판을 동심 원 형상으로 적층 일체화한 구조, 혹은 수지 또는 금속 미립자를 원통 형상으로 소결 일체화한 구조 등을 들 수 있다.By using such a porous element having no joint, it is easy to make the passing property of the first film-forming resin solution uniform. Examples of the structure of such a seamless porous element include a cylindrical fiber winding structure, an etching machining structure of a metal tube, a laser hole machining structure of a metal tube, a cubic honeycomb structure, a structure having two or more fine holes communicating the outer periphery and the inner periphery Or more of the donut-shaped original plates are integrally laminated in a concentric circular shape, or a structure in which resin or metal fine particles are sintered and integrated into a cylindrical shape.
방사 노즐(11)에서는 공급된 제1 막 형성성 수지 용액이 다공 엘리먼트(131)를 통과할 때의 압력 손실이, 제1 막 형성성 수지 용액이 다공 엘리먼트(131)에 도달할 때까지의 압력 손실 및 제1 막 형성성 수지 용액이 다공 엘리먼트(131)를 통과한 후로부터 토출구(123a)에 도달할 때까지의 압력 압손보다도 큰 것이 바람직하다. 제1 막 형성성 수지 용액이 다공 엘리먼트(131)를 통과할 때의 압력 손실을 이와 같이 설정하면, 제1 액 저장부(118)의 내부에 있어서의 제1 막 형성성 수지 용액의 유동은 다공 엘리먼트(131)의 외측을 둘레 방향을 따라서 이동하여 충만한 후에, 전체적으로 다공 엘리먼트(131)를 내주면을 향해 통과시키는 흐름이 가장 에너지 손실이 적은 흐름이 된다. 이에 의해, 다공 엘리먼트(131)를 통과할 때의 제1 막 형성성 수지 용액의 흐름이, 결과적으로, 본 발명의 방사 노즐 내부에 있어서 둘레 방향으로 균일화되기 쉬워져, 형성되는 제1 다공질막층의 두께의 균일화가 용이해진다.In the spinning
구체적으로는, 슬릿부(118b), 제1 부형부(119) 및 제2 부형부(122)에서는 가능한 한 압력 손실을 발생시키지 않고(간극을 크게 하고), 다공 엘리먼트(131)의 부분에서 큰 통과 저항을 부여하여, 다공 엘리먼트(131)를 통과한 제1 막 형성성 수지 용액의 균일화된 상태가 토출구(123a)까지 용이하게 유지되도록 하는 것이 바람직하다.Concretely, in the
제1 막 형성성 수지 용액이 다공 엘리먼트(131)를 통과할 때의 압력 손실은 다공 엘리먼트(131)의 구조, 또는 구멍 직경 등을 조절함으로써 조절할 수 있다.The pressure loss when the first film-forming resin solution passes through the
상기 다공 엘리먼트의 구멍 직경은 1∼200㎛가 바람직하고, 50∼150㎛가 보다 바람직하고, 70∼120㎛가 더욱 바람직하다. 또한, 여과 정밀도는 여기서는 구멍 직경으로서 취급한다.The pore diameter of the porous element is preferably 1 to 200 占 퐉, more preferably 50 to 150 占 퐉, and even more preferably 70 to 120 占 퐉. The filtration accuracy is treated here as a pore diameter.
제1 부형부(119)는 제1 액 저장부(118) 내의 제1 막 형성성 수지 용액을, 지지체 통로(114)를 통과시키는 지지체와 동심 원 형상의 원통 형상으로 부형하는 부분이다.The
제1 부형부(119)의 폭(내벽과 외벽의 거리)은 형성하는 제1 다공질막층의 두께에 따라서 적절하게 설정할 수 있다.The width (distance between the inner wall and the outer wall) of the first
제2 액 저장부(121)는 도입부(120)를 유통해 온 제2 막 형성성 수지 용액을 단면 원환상으로 하여 액 저장하는 부분이다. 제2 액 저장부(121)는 이 예와 같이 단면 원환상이 바람직하다. 단, 제2 액 저장부(121)의 단면 형상은 단면 원환상으로는 한정되지 않는다.The second
제2 액 저장부(121)의 단면 형상은 제1 액 저장부(118)와 마찬가지로 원환상이고, 제2 액 저장부(121)의 중심과 지지체 통로(114)의 중심이 일치하고 있다. 제2 액 저장부(121)에 있어서는, 제2 막 형성성 수지 용액이 도입부(120)의 측으로부터 양쪽으로 분기하여 원호 형상으로 유통하여, 도입부(120)와 반대측의 합류 부분(121a)에서 합류하도록 되어 있다.The sectional shape of the second
또한, 도 2에 도시한 바와 같이, 제2 액 저장부(121)에 있어서의 제2 부형부(122) 근방에는 슬릿부(121b)를 형성해도 된다. 특히, 막 형성성 수지 용액이 후술하는 다공 엘리먼트(132)의 외측면으로부터 내측면을 향해 통과하는 것만으로는, 둘레 방향의 토출 균일성이 원하는 레벨로 되지 않는 경우, 슬릿부(121b)에서 유동 저항을 부여하는 것은, 둘레 방향에 있어서의 토출의 균일성 향상의 면으로부터 바람직하다.2, a
이 예에서는, 제2 액 저장부(121)의 내부에, 막 형성성 수지 용액이 측면으로부터 통과하는 다공 엘리먼트(132)가 설치되어 있다. 이 예의 다공 엘리먼트(132)는 원통 형상이고, 제2 액 저장부(121) 내에 공급된 제2 막 형성성 수지 용액은 외주면으로부터 내주면을 향해 내부를 통과한다. 다공 엘리먼트(132)로서는, 전술한 다공 엘리먼트(131)와 동일한 것을 들 수 있고, 바람직한 형태도 동일하다. 다공 엘리먼트(132)를 설치함으로써, 제2 막 형성성 수지 용액에 의해 형성되는 제2 다공질막층에, 축 방향을 따른 균열의 기점이 형성되는 것이 억제된다.In this example, the
또한, 공급된 제2 막 형성성 수지 용액이 다공 엘리먼트(132)를 통과할 때의 압력 손실은 제2 막 형성성 수지 용액이 다공 엘리먼트(132)에 도달할 때까지의 압력 손실 및 제2 막 형성성 수지 용액이 다공 엘리먼트(132)를 통과한 후로부터 토출구(123a)에 도달할 때까지의 압력 압손보다도 큰 것이 바람직하다. 이에 의해, 다공 엘리먼트(132)를 통과할 때의 제2 막 형성성 수지 용액의 흐름이 결과적으로, 본 발명의 방사 노즐 내부에 있어서 둘레 방향으로 균일화되기 쉬워져, 형성되는 제2 다공질막층의 두께의 균일화가 용이해진다.In addition, the pressure loss when the supplied second film-forming resin solution passes through the
본 발명의 중공사막 방사 노즐은 방사 노즐(11)과 같이, 2 이상의 다공질막층을 갖는 중공사막을 제조하는 방사 노즐의 경우, 각각의 다공질막층을 형성하는 막 형성성 수지 용액을 액 저장하는 2 이상의 액 저장부에, 각각 분기 및 합류 수단, 즉 다공 엘리먼트를 설치하는 것이 바람직하다. 내측의 다공질막층에 축 방향을 따른 균열의 기점이 형성된 경우, 그 균열의 기점의 영향에 의해 외측의 다공질막층의 동일한 부분이 균열되기 쉽다. 방사 노즐(11)과 같이 각각의 액 저장부에 다공 엘리먼트를 설치함으로써, 균열의 기점 발생이 억제된 균열되기 어려운 중공사막을 제조하기 쉬워진다.The hollow fiber spinning nozzle of the present invention is characterized in that, in the case of a spinning nozzle for producing a hollow fiber membrane having two or more porous membrane layers like the spinning
제2 부형부(122)는 제2 액 저장부(121) 내의 제2 막 형성성 수지 용액을, 지지체 통로(114)를 통과시키는 지지체와 동심 원 형상의 원통 형상으로 부형하는 부분이다. 또한, 이 예에서는, 제1 부형부(119)와 제2 부형부(122)에 의해 복합부(123)가 형성되어 있다. 즉, 제2 부형부(122)에 있어서 원통 형상으로 부형하는 제2 막 형성성 수지 용액은, 동시에, 제1 부형부(119)를 유통해 온 제1 막 형성성 수지 용액의 외측에 동심 원 형상으로 적층 복합되도록 되어 있다. 복합부(123)에 있어서, 각각의 막 형성성 수지 용액을 노즐 내부에서 적층 복합시킴으로써, 그들을 노즐 외부에서 적층 복합시키는 경우에 비해, 형성되는 각 다공질막층의 접합 강도가 향상된다. 또한, 노즐 구조의 간소화, 가공 간이화의 점에서도 유리하다. 또한, 각각의 막 형성성 수지 용액을 복합부(123)에서 적층 복합시켜도, 그들 용액에 있어서의 용매 상호 확산에 의한 각 다공질막층의 구조로의 악영향은 거의 없다.The second
복합부(123)의 폭(내벽과 외벽의 거리)은 형성하는 제2 다공질막층의 두께에 따라서 적절하게 설정할 수 있다.The width of the composite portion 123 (distance between the inner wall and the outer wall) can be appropriately set in accordance with the thickness of the second porous film layer to be formed.
본 발명의 중공사막 방사 노즐은 2 이상의 다공질막층을 갖는 중공사막을 방사하는 노즐의 경우, 이 예와 같이, 노즐 내부의 다공 엘리먼트의 하류측에 있어서, 각각의 다공질막층을 형성하는 막 형성성 수지 용액을 동심 원 형상으로 복합 적층시키는 복합부를 갖고 있는 것이 바람직하다.In the case of a nozzle for spinning hollow fiber membranes having two or more porous membrane layers, the hollow fiber membrane spinning nozzle of the present invention is characterized in that on the downstream side of the porous element inside the nozzle, It is preferable to have a complex part for laminating the solution in a concentric circular shape.
방사 노즐(11)에 의한 중공사막의 방사에서는 중공 형상의 지지체가 지지체 공급구(114a)로부터 지지체 통로(114)에 공급되고, 또한 막 형성성 수지 용액을 정량 공급하는 장치에 의해 제1 막 형성성 수지 용액과 제2 막 형성성 수지 용액이 수지 공급구(115a, 116a)로부터 수지 유로(115, 116)에 각각 공급된다. 제1 막 형성성 수지 용액은 도입부(117)로부터 제1 액 저장부(118) 내에 유입되고, 제1 액 저장부(118)에 있어서, 다공 엘리먼트(131)의 외측을 양쪽으로 분기하여 원호 형상으로 유통하여 반대측에서 합류하고, 다공 엘리먼트(131)를 외주면으로부터 내주면을 향해 통과하여, 제1 부형부(119)에 유입된다. 제1 부형부(119)에서는 제1 막 형성성 수지 용액이 원통 형상으로 부형된다. 제2 막 형성성 수지 용액은 도입부(120)로부터 제2 액 저장부(121) 내에 유입되고, 제2 액 저장부(121)에 있어서, 다공 엘리먼트(132)의 외측을 양쪽으로 분기하여 원호 형상으로 유통하여 반대측에서 합류하고, 다공 엘리먼트(132)를 외주면으로부터 내주면을 향해 통과하여, 제2 부형부(122)에 유입된다. 제2 부형부(122)에서는 제2 막 형성성 수지 용액이 원통 형상으로 부형된다. 또한, 이 예에서는, 제1 부형부(119)와 제2 부형부(122)에서 복합부(123)가 형성되어 있으므로, 제2 막 형성성 수지 용액이 원통 형상으로 부형되면서, 제1 부형부(119)를 유통해 온 제1 막 형성성 수지 용액의 외측에 동심 원 형상으로 적층 복합된다. 그리고, 제1 막 형성성 수지 용액과 제2 막 형성성 수지 용액이 동심 원 형상으로 적층 복합된 상태에서 토출구(123a)로부터 토출되고, 동시에 지지체 도출구(114b)로부터 도출되어 온 지지체의 외측에 부여된다.In the spinning of the hollow fiber membrane by the spinning
그 후, 예를 들어, 막 형성성 수지 용액에 수분을 포함한 기체를 접촉시키는 용기 중, 막 형성성 수지 용액을 응고액과 접촉시키는 응고조 중을 통과시켜 막 형성성 수지 용액을 응고시키고, 세정, 또는 건조 등을 거침으로써 중공사막이 얻어진다.Thereafter, for example, in a container for bringing a film containing a water-containing gas into contact with the film-forming resin solution, the film-forming resin solution is allowed to pass through a coagulation bath in which the film-forming resin solution is brought into contact with the coagulating solution, , Or drying or the like to obtain a hollow fiber membrane.
본 실시 형태의 방사 노즐은 환상 단면에 있어서의 계산 합류수가 50개 이상인 중공사막을 방사할 수 있다.The spinning nozzle of the present embodiment can spin a hollow fiber membrane having a calculated cross-sectional area of 50 or more.
노즐 내를 유통하는 막 형성성 수지 용액은 상기 액 저장부의 내부에 설치된 상기 다공 엘리먼트를 통과함으로써 분기 및 합류하고, 원통 형상으로 부형되어, 상기 토출구로부터 토출된다. 그 후, 토출된 상기 막 형성성 수지 용액을 응고시켜, 세정 또는 건조 등을 거침으로써 중공사막이 얻어진다. 상기 계산 합류수라 함은, 막 형성성 수지 용액이 노즐 내의 유로를 통과 중에, 복수의 분기하고 있는 유로에 상기 수지 용액을 분기시켜 유통시키고, 상기 복수의 분기되어 있는 유로의 출구에서, 상기 막 형성성 수지 용액을 합류시킨 수이고, 상기 다공 엘리먼트의 유통 출구에 있어서의 구멍수를 말한다. 예를 들어, 원통 다공체의, 막 형성성 수지 용액이 나오는 측에 100개의 구멍이 있고, 1개의 노즐의 토출구로부터 상기 수지 용액이 토출되는 경우에는 상기 계산 합류수가 100이 된다.The film-forming resin solution flowing through the nozzle branches and joins by passing through the porous element provided inside the liquid storage portion, and is formed into a cylindrical shape and discharged from the discharge port. Thereafter, the discharged film-forming resin solution is solidified and washed or dried to obtain a hollow fiber membrane. The above-mentioned calculation joining means means that, while the film-forming resin solution passes through the flow path in the nozzle, the resin solution is branched into a plurality of branched flow paths to flow, and at the outlet of the plurality of branched flow paths, And the number of holes at the flow outlet of the porous element. For example, when there are 100 holes on the side where the film-forming resin solution comes out of the cylindrical porous article, and the resin solution is discharged from the discharge port of one nozzle, the above-mentioned calculated merging number becomes 100.
3차원 구조체인 노즐에서는 유통 방향으로 복잡한 유로를 이루고, 또한 많은 분기 및 합류가 반복되어 있고, 실제로는 유통 출구의 구멍수보다 많은 합류수로 되어 있다고 생각되지만, 복수의 유로의 출구의 구멍수를 최소값으로 하여 계산 합류수라고 생각한다.It is considered that the nozzle, which is a three-dimensional structure, has a complicated flow path in the flow direction and many branching and joining are repeated. Actually, the number of joining is larger than the number of holes in the flow outlet. We think that it is the sum of the calculation to the minimum value.
이 계산 합류수가 적어지면, 중공사막에 물리적인 부하가 가해졌을 때, 축 방향을 따른 균열이 발생하기 쉬워져, 상기 계산 합류수가 많을수록 균열이 발생하기 어려워진다. 상기 계산 합류수의 바람직한 범위는 50∼3000개이고, 보다 바람직한 범위는 200∼2500개이고, 가장 바람직한 범위는 500∼2000개이다.When the number of the calculated joins is reduced, cracks tend to occur along the axial direction when a physical load is applied to the hollow fiber membrane, and cracks are less likely to occur as the number of calculated joins increases. A preferable range of the number of the above-described calculation is 50 to 3000, more preferably 200 to 2500, and most preferably 500 to 2000.
상기 다공 엘리먼트의 구멍수가 불분명한 경우, 예를 들어 상기 다공 엘리먼트의 중공률과 여과 면적의 곱으로부터 구멍부의 전체 면적을 구하고, 이 값을, 여과 정밀도를 원 구멍 직경으로 한 구멍 하나당의 면적으로 나눈 값을 구멍수라고 하면 된다. 상기 중공률이라 함은, 다공 엘리먼트에 있어서의 막 형성성 수지 용액의 출구가 되는 2차측의 표면 중, 막 형성성 수지 용액이 유통 가능한 개공부의 비율을 백분율로 나타낸 것이고, 상기 여과 면적이라 함은, 다공 엘리먼트에 있어서의 막 형성성 수지 용액의 출구가 되는 2차측의 개공부와 비개공부를 합한 모든 표면을 말한다. 또한, 상기 여과 정밀도라 함은, 다공 필터에 있어서의 제거 가능한 대상물의 크기이다.In the case where the number of holes of the porous element is unclear, for example, the total area of the holes is obtained from the product of the hollow ratio of the porous element and the filtration area, and this value is divided by the area per one hole The value is the number of holes. The hollow ratio means the percentage of the openings through which the film-forming resin solution can flow among the surfaces of the secondary side serving as the outlet of the film-forming resin solution in the porous element, and is referred to as the filtration area Refers to all the surfaces of the porous element that combine the opening and the non-opening of the secondary side to be the outlet of the film-forming resin solution. The filtration precision refers to the size of a removable object in the porous filter.
복수의 막 형성성 수지 용액을 사용하여 복합 적층시킬 때, 각 층이 혼합되지 않으면, 각 층 각각에서 계산 합류수를 확인할 필요가 있다. 예를 들어, 내층 및 외층의 2층 구조인 경우, 내층 및 외층 모두에 각각의 계산 합류수를 50개 이상으로 할 필요가 있고, 어느 한쪽이라도 계산 합류수가 낮아지면, 균열이 발생하기 쉬워진다.When composite layers are formed using a plurality of film-forming resin solutions, if the layers are not mixed, it is necessary to confirm the number of calculated junctions in each layer. For example, in the case of a two-layer structure of an inner layer and an outer layer, it is necessary to set the number of calculated joins to be 50 or more in each of the inner layer and the outer layer, and cracks tend to occur if the number of calculated joins is lower.
이 계산 합류수가 적어지면, 중공사막에 물리적인 부하가 가해졌을 때, 축 방향을 따른 균열이 발생하기 쉬워지고, 많을수록 균열이 발생하기 어려워진다. 상기 계산 합류수는 50∼3000이 바람직하고, 200∼2500이 보다 바람직하고, 500∼2000개가 더욱 바람직하다. 상기 계산 합류수가 상기 범위 내이면, 중공사막에 물리적인 부하가 가해졌을 때, 축 방향을 따른 균열이 발생하기 어려워진다.When the calculated number of confluences is reduced, cracks tend to occur along the axial direction when a physical load is applied to the hollow fiber membrane, and more cracks are less likely to occur. The number of the calculated merging is preferably 50 to 3,000, more preferably 200 to 2,500, and still more preferably 500 to 2,000. When the above-mentioned calculated merging number is within the above range, cracks along the axial direction are less likely to occur when a physical load is applied to the hollow fiber membrane.
본 발명의 제2 형태의 방사 노즐(21)은 막 형성성 수지 용액을 단면 원환상으로 하여 액 저장하는 액 저장부(217)를 갖고 있다. 액 저장부(217)는 상단의 제1 액 저장실(217A)과 하단의 제2 액 저장실(217B)로 나뉘어져 있다. 제1 액 저장실(217A)은 도 10∼도 12에 도시한 바와 같이, 한쪽의 외벽측의 상부에서 도입부(216)와 연통하고 있고, 또한 액 저장부(217)의 외벽을 따르도록 설치된 8개의 공급로(217a)에 의해 제2 액 저장실(217B)과 연통하고 있다. 즉, 제1 액 저장실(217A)에 공급된 막 형성성 수지 용액 중, 외벽 근방을 유통하는 막 형성성 수지 용액이, 그들 각각의 공급로(217a)를 통해 제2 액 저장실(217B)의 외벽 근방에 공급되도록 되어 있다.The spinning
제1 액 저장실(217A)은, 도 11에 도시한 바와 같이 단면 원환상의 원환부(217b)와, 원환부(217b)로부터 외측을 향해 오목해지도록 형성된 8개의 외주부(217c)를 갖고 있다. 제1 액 저장실(217A)은 한쪽의 외주부(217c)에 있어서의 외벽측의 상부에서 도입부(216)와 연통하고 있다. 제1 액 저장실(217A)의 원환부(217b)의 중심과, 지지체 통로(214)의 중심은 일치하고 있다.11, the first
공급로(217a)는 제1 액 저장실(217A)에 있어서의 각각의 외주부(217c)와 제2 액 저장실(217B)을 연통하도록 8개 설치되어 있다. 즉, 공급로(217a)는 액 저장부(217)의 외벽을 따라서 2 이상 설치되어 있다. 방사 노즐(21)은 이와 같이 상단의 제1 액 저장실(217A)로부터 그 아래의 제2 액 저장실(217B)로 막 형성성 수지 용액을 공급하는 공급로(217a)가, 액 저장부(217)의 외벽을 따르도록 2 이상 설치되어 있는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 있어서, 액 저장부의 외벽을 따르도록 설치된다는 것은, 이 예와 같이 원환부(217b)의 외측에 외주부(217c)가 형성된 액 저장실을 갖는 경우, 가장 외측의 외벽을 따르는 것을 의미한다. 즉, 이 예에서는 액 저장부(217)에 있어서의 제1 액 저장실(217A)의 가장 외측의 외벽인 외주부(217c)의 외벽을 따르도록 공급로(217a)가 설치되어 있다.The
제1 액 저장실(217A)에 있어서는, 도 11에 도시한 바와 같이, 도입부(216)로부터 공급된 막 형성성 수지 용액이, 도입부(216)의 측으로부터 양쪽으로 나뉘어져 원호 형상으로 유통하여, 도입부(216)와 반대측의 합류 부분(217d)에서 합류하도록 되어 있다. 또한, 제1 액 저장실(217A)의 외벽 근방을 유통하는 막 형성성 수지 용액이, 각각의 외주부(217c)로부터 공급로(217a)를 통해, 후술하는 제2 액 저장실(217B)에 공급되고, 제2 액 저장실(217B) 내에서 다시 합류하여 단면 원환상으로 되어 액 저장되도록 되어 있다.In the first
방사 노즐(21)에서는 액 저장부(217)가 제1 액 저장실(217A)과 제2 액 저장실(217B)로 나뉘어져 있고, 액 저장부(217)의 외벽을 따르도록, 제1 액 저장실(217A)과 제2 액 저장실(217B)을 연통하는 공급로(217a)가 설치되어 있음으로써, 막 형성성 수지 용액에 의해 형성되는 다공질막층에, 축 방향을 따른 균열의 기점이 형성되는 것이 억제된다. 방사 노즐(21)에 있어서 상기 효과가 얻어지는 요인은 반드시 명백하지 않지만, 이하와 같이 생각된다.In the spinning
본 발명자들이, 도 6∼도 8에 예시한 방사 노즐(1101)과 같은 종래의 방사 노즐에 의한 방사에 있어서, 방사 속도를 높인 경우에 다공질막층에 축 방향을 따른 균열의 기점이 형성되는 문제에 대해 상세하게 검토한바, 액 저장부(1116)에 있어서의 도입부(1115)와 반대측의 부분, 즉 양쪽으로 분기한 막 형성성 수지 용액이 다시 합류하는 합류 부분(1116a)(도 8)에 상당하는 부분에, 다공질막층에 축 방향을 따른 균열의 기점이 형성되어 있는 것이 판명되었다. 이 합류 부분(1116a)에서는 합류 부분(1116a) 이외의 부분에 비해 막 형성성 수지끼리의 얽힘이 작아지는 경향이나, 액 저장부(1116)의 외벽 근방을 흐름으로써, 성상이 변화되기 쉬운 막 형성성 수지 용액이 집중할 가능성이 있고, 이것이 다공질막층에 축 방향을 따른 균열의 기점이 형성되는 요인이 되고 있다고 생각된다.The inventors of the present invention have found that when the spinning nozzle is irradiated by a conventional spinning nozzle such as the
이에 대해, 방사 노즐(21)에서는 액 저장부(217)에 있어서의 제1 액 저장실(217A) 내에 있어서, 외벽 근방을 유통하는 막 형성성 수지 용액을 2 이상의 공급로(217a)로부터 제2 액 저장실(217B)로 공급하고, 제1 액 저장실(217A)과 제2 액 저장실(217B)의 양쪽에서 액 저장한다. 이와 같이, 액 저장부(217)에서는 막 형성 수지 용액이 분기 및 합류를 반복하므로, 부형되는 막 형성 수지 용액에 있어서의 막 형성성 수지의 얽힘이 결과적으로 전체적으로 작아, 본 발명의 방사 노즐 내부에 있어서 균일화된다. 또한, 외주부(217c)와 공급로(217a)가 설치되어 있음으로써, 제1 액 저장실(217A)의 외벽 근방을 유통하는 막 형성성 수지가 둘레 방향으로 분산되어, 합류 부분(217d)에 집중하는 것이 회피된다. 그로 인해, 다공질막층에 축 방향을 따른 균열의 기점이 형성되는 것이 억제된다고 생각된다.On the other hand, in the spinning
제1 액 저장실(217A)은 이 예와 같이, 원환부(217b)의 외측에 외주부(217c)를 설치하여, 그 각각의 외주부(217c)와 제2 액 저장부(217B)를 연통시키도록, 공급로(217a)를 설치하는 것이 바람직하다. 이와 같이, 원환부(217b)로부터 외측을 향해 오목한 형상의 외주부(217c)를 설치함으로써, 외벽 근방을 유통하는 막 형성성 수지 용액이 외주부(217c)에 들어가므로, 외벽 근방을 유통하는 막 형성성 수지 용액이 외주부(217c)에 모여 공급로(217a)를 통해 제2 액 저장부(217B)로 공급되기 쉬워진다.The first
외주부(217c)의 단면 형상은 이 예와 같이, 외벽이 원환부(217b)로부터 외측을 향해 오목하고 1개의 각을 형성하도록 굴곡된 볼록 형상인 것이 바람직하다. 이 예에서는, 상방으로부터 8개의 외주부(217c)를 전체적으로 보았을 때의 형상은 2개의 정사각형을 45도 회전시켜 맞춤으로써 형성되는 성형 다각형으로 되어 있다.The cross-sectional shape of the outer
단, 외주부(217c)의 단면 형상은 상기 볼록 형상으로는 한정되지 않고, 반원 형상 등이어도 된다.However, the cross-sectional shape of the outer
외주부(217c)는 이 예와 같이, 상방으로부터 볼 때 동일 형상의 것이 원환부(217b)의 외측에 균등하게 설치되어 있는 것이 바람직하다.It is preferable that the outer
또한, 외주부(217c)는, 도 12에 도시한 바와 같이 도입부(216)와 연통하고 있는 측으로부터, 그 반대측을 향해, 저면이 단계적으로 낮아지도록 형성되어 있는 것이 바람직하다. 즉, 도입부(216)가 연통하고 있는 측의 외주부(217c)의 저면이 가장 높고, 도입부(216)가 연통하고 있는 측과 반대측의 외주부(217c)의 저면이 가장 낮아지도록 계단 형상으로 되어 있는 것이 바람직하다. 이와 같이, 외주부(217c)의 높이 방향에 단차를 형성함으로써, 각각의 높이에 따른 외벽면 근방을 유통하는 막 형성성 수지 용액이 각각의 외주부(217c)로 나뉘어 넣어져, 각각의 외주부(217c)에 설치된 공급로(217a)에 분배 유통되는 구조로 되어 있고, 외벽 근방을 유통하는 막 형성성 수지 용액이 합류 부분(217d)에 모이지 않도록 구성되어 있다.It is preferable that the outer
도 12는 제2 노즐(212)의 편측만을 도시한 사시 단면도이지만, 제2 노즐(212)의 다른 한쪽의 측도 마찬가지로, 도입부(216)가 연통되어 있는 측으로부터 단계적으로 낮아지도록 외주부(217c)가 형성되어 있다.12 is a perspective sectional view showing only one side of the
또한, 제1 액 저장실(217A)에 있어서의 부형부(218) 근방에는, 도 10에 도시한 바와 같이 슬릿부(217e)가 형성되어 있는 것이 바람직하다. 특히, 막 형성성 수지 용액이 부형부(218)를 유통하는 것만으로는, 둘레 방향의 토출의 균일성이 원하는 레벨로 되기 어려운 경우, 슬릿부(217e)에서 유동 저항을 부여하는 것은 둘레 방향에 있어서의 토출의 균일성 향상의 면으로부터 바람직하다.It is also preferable that a slit portion 217e is formed in the vicinity of the
제2 액 저장실(217B)은 제1 액 저장실(217A)로부터 공급로(217a)를 유통해 온 막 형성성 수지 용액을 단면 원환상으로 하여 액 저장하는 부분이다.The second
제2 액 저장실(217B)은, 도 10 및 도 13에 도시한 바와 같이 제1 액 저장실(217A)과 마찬가지로, 단면 원환상의 원환부(217f)와, 원환부(217f)로부터 외측으로 오목해지도록 형성된 8개의 외주부(217g)를 갖고 있다. 제2 액 저장부(217B)의 외주부(217g)는 그 저면이 일정한 높이가 되도록, 원환부(217f)의 상부측에 형성되어 있다. 또한, 제2 액 저장실(217B)은 각각의 외주부(217g)에, 제1 액 저장실(217A)의 각각의 외주부(217c)로부터, 공급로(217a)를 통해 막 형성성 수지 용액이 공급되도록 되어 있다.10 and 13, similarly to the first
제2 액 저장부(217B)의 원환부(217f)의 중심과, 지지체 통로(214)의 중심은 일치하고 있다.The center of the
제2 액 저장부(217B)에 있어서는, 도 13에 도시한 바와 같이 공급로(217a)로부터 각각의 외주부(217g)에 공급된 막 형성성 수지 용액이, 외벽으로부터 중심부를 향해 원환부(217f)로 각각 합류하면서 유통하도록 되어 있다.13, the film-forming resin solution supplied from the
제2 액 저장부(217B)의 외주부(217g)의 단면 형상은 제1 액 저장부(217A)의 외주부(217c)와 동일한 것이 바람직하다. 이 예에서는, 상방으로부터 8개의 외주부(217g)를 전체적으로 보았을 때의 형상은 2개의 정사각형을 45도 회전시켜 맞춤으로써 형성되는 성형 다각형으로 되어 있다.Sectional shape of the outer
외주부(217g)는 이 예와 같이, 상방으로부터 볼 때 동일 형상의 것이 원환부(217f)의 외측에 균등하게 설치되어 있는 것이 바람직하다.It is preferable that the outer
또한, 제2 액 저장부(217B)에 있어서의 부형부(218) 근방에는, 도 10에 도시한 바와 같이 슬릿부(217h)가 형성되어 있는 것이 바람직하다. 특히, 막 형성성 수지 용액이 부형부(218)를 유통하는 것만으로는, 둘레 방향의 토출의 균일성이 원하는 레벨로 되기 어려운 경우, 슬릿부(217h)에서 유동 저항을 부여하는 것은, 둘레 방향에 있어서의 토출의 균일성 향상의 면으로부터 바람직하다.It is preferable that a
제2 액 저장부(217B)에서 액 저장된 막 형성성 수지 용액은 슬릿부(217h)를 통과한 후에 부형부(218)에서 제1 액 저장실(217A)로부터의 막 형성성 수지 용액과 합류한다.The film-forming resin solution stored in the second
공급로(217a)는 제1 액 저장실(217A)의 외벽 근방을 유통하는 막 형성성 수지 용액을 제2 액 저장실(217B)에 공급하는 부분이다.The
공급로(217a)의 단면 형상은 이 예와 같이 원 형상이 바람직하다. 단, 공급로(217a)의 단면 형상은 원 형상으로는 한정되지 않는다.The cross-sectional shape of the
공급로(217a)의 직경은 특별히 한정되지 않는다.The diameter of the
또한, 공급로(217a)의 수는, 이 예에서는 8개이지만, 7개 이하여도 되고, 9개 이상이어도 된다. 공급로(217a)의 수는 형성하는 공급로(217a)의 직경 및 길이, 제1 액 저장실(217A)에 있어서의 공급로(217a)를 형성 가능한 저면의 면적 등을 고려하여 적절하게 설정하면 된다.The number of
2 이상의 공급로(217a)는 하단의 제2 액 저장실(217B)에 막 형성성 수지를 균일하게 공급하기 쉬워지는 점으로부터, 액 저장부(217)의 외벽을 따라서 균등하게 설치되는 것이 바람직하다.It is preferable that the two or
부형부(218)는 액 저장부(217)의 제1 액 저장실(217A)과 제2 액 저장실(217B)로부터 유입되어 오는 막 형성성 수지 용액을, 지지체 통로(214)를 통과시키는 지지체와 동심 원 형상의 원통 형상으로 유통시켜 부형하는 부분이다.The shaping resin solution injected from the first
부형부(218)의 폭(내벽과 외벽의 거리)은 형성하는 다공질막층의 두께에 따라서 적절하게 설정할 수 있다.The width (distance between the inner wall and the outer wall) of the
방사 노즐(21)에 의한 다공질 중공사막의 방사에서는 중공 형상의 지지체가 지지체 공급구(214a)로부터 지지체 통로(214)에 공급되고, 또한 막 형성성 수지 용액을 정량 공급하는 장치에 의해 막 형성성 수지 용액이 수지 공급구(215a)로부터 수지 유로(215)에 공급된다.In the spinning of the porous hollow fiber membrane by the spinning
수지 유로(215)에서는 도입부(216)를 유통해 온 막 형성성 수지 용액이 액 저장부(217)의 제1 액 저장실(217A)에 유입되고, 제1 액 저장실(217A)에 있어서, 양쪽으로 분기하여 원호 형상으로 유통한 후에 합류 부분(217d)에 있어서 합류하고, 슬릿부(217e)를 통해 부형부(218)로 유입된다. 또한, 이때, 제1 액 저장실(217A)의 외벽 근방을 유통하는 막 형성성 수지 용액은 각각의 외주부(217c)에 들어가, 공급로(217a)를 통해 제2 액 저장실(217B)에 공급된다. 공급로(217a)를 통해 제2 액 저장실(217B)의 각각의 외주부(217g)에 공급된 막 형성성 수지 용액은, 외벽으로부터 중심부를 향해 각각 합류하면서 원환부(217f)로 유통하여, 슬릿부(217h)를 통해 부형부(218)로 유입된다. 그리고, 부형부(218)에서 원통 형상으로 부형된 막 형성성 수지 용액은 토출구(215b)로부터 토출되고, 동시에 지지체 도출구(214b)로부터 도출되어 온 지지체의 외측에 부여된다.In the
그 후, 예를 들어, 막 형성성 수지 용액에 수분을 포함한 기체를 접촉시키는 용기 중, 막 형성성 수지 용액을 응고액과 접촉시키는 응고조 중을 통과시켜 막 형성성 수지 용액을 응고시키고, 세정, 또는 건조 등을 거침으로써 중공사막이 얻어진다.Thereafter, for example, in a container for bringing a film containing a water-containing gas into contact with the film-forming resin solution, the film-forming resin solution is allowed to pass through a coagulation bath in which the film-forming resin solution is brought into contact with the coagulating solution, , Or drying or the like to obtain a hollow fiber membrane.
본 발명의 제3 형태의 액 저장부(316)는 도입부(315)를 유통해 온 막 형성성 수지 용액을 단면 원환상으로 하여 액 저장하는 부분이다. 도입부(315)는 액 저장부(316)의 한쪽의 외벽측에서 연통하고 있다.The
액 저장부(316)의 단면 형상은, 도 18에 도시한 바와 같이 원환상이다. 이 예의 액 저장부(316)는 직경이 일정한 통체 부분(316a)과, 통체 부분(316a)의 하측의 서서히 직경이 작아지도록 오므라진 경사 부분(316b)을 갖고 있다. 단, 액 저장부(316)는 도입부(315)를 유통해 온 막 형성성 수지 용액을 저장할 수 있는 것이면, 상기 통체 부분(316a)과 경사 부분(316b)으로 이루어지는 것으로는 한정되지 않고, 공지의 중공사막 방사 노즐에 사용되는 부형부를 채용할 수 있다. 액 저장부(316)는 이 예와 같이 단면 원환상이 바람직하다. 단, 액 저장부(118)의 단면 형상은 단면 원환상으로는 한정되지 않는다.The cross-sectional shape of the
액 저장부(316)의 중심과 지지체 통로(313)의 중심이 일치하고 있다.The center of the
방사 노즐(31)은, 도 17 및 도 18에 도시한 바와 같이 액 저장부(316)의 내부에, 분기 및 합류 수단, 즉 입자(321)가 충전된 충전층(320)이 설치되어 있는 것을 특징으로 한다. 충전층(320)이 설치되어 있음으로써, 막 형성성 수지 용액에 의해 형성되는 다공질막층에, 축 방향을 따른 균열의 기점이 형성되는 것이 억제된다. 방사 노즐(31)에 있어서, 충전층(320)에 의해 상기 효과가 얻어지는 요인은 반드시 명백하지 않지만, 이하와 같이 생각된다.17 and 18, the spinning
본 발명자들이, 도 6∼도 8에 예시한 방사 노즐(1101)과 같은 종래의 방사 노즐에 의한 방사에 있어서, 방사 속도를 높인 경우에 다공질막층에 축 방향을 따른 균열의 기점이 형성되는 문제에 대해 상세하게 검토한바, 액 저장부(1116)에 있어서의 도입부(1115)와 반대측의 부분, 즉 양쪽으로 분기한 막 형성성 수지 용액이 다시 합류하는 합류 부분(1116a)(도 8)에 상당하는 부분에, 다공질막층에 축 방향을 따른 균열의 기점이 형성되어 있는 것이 판명되었다. 이 합류 부분(1116a)에서는 합류 부분(1116a) 이외의 부분에 비해 막 형성성 수지끼리의 얽힘이 작아지는 경향이 있고, 이것이 편평 등의 부하 발생 시에 응력 집중점으로 되어 축 방향을 따른 균열의 기점이 형성되는 요인이 되고 있다고 생각된다.The inventors of the present invention have found that when the spinning nozzle is irradiated by a conventional spinning nozzle such as the
이에 대해, 방사 노즐(31)에서는 액 저장부(316)에 있어서, 충전층(320)에 있어서의 입자(321)의 간극을 통과하는 막 형성성 수지 용액이, 3차원적인 미세한 분기와 합류를 반복하므로, 막 형성 수지 용액에 있어서의 막 형성성 수지의 얽힘이 결과적으로 전체적으로 작아져, 본 발명의 방사 노즐 내부에 있어서 상기 막 형성 수지 용액이 균일화되어, 편평 등의 부하 발생 시의 응력이 분산됨으로써 축 방향을 따른 균열의 기점이 형성되는 것이 억제된다고 생각된다.On the other hand, in the spinning
입자(321)의 형상은, 이 예에서는 구 형상이다. 단, 입자(321)의 형상은 구 형상으로는 한정되지 않고, 직사각 형상, 필러 형상, 또는 불균일한 3차원 구조물 등이어도 된다.The shape of the
입자(321)의 재질은 특별히 한정되지 않고, 스테인리스강, 합금 등의 금속, 글래스, 세라믹 등으로 대표되는 무기물, 테프론(등록 상표), 또는 폴리에틸렌 등의 막 형성성 수지 용액에 침지되지 않는 수지 등을 들 수 있다.The material of the
입자(321)의 구체예로서는, 예를 들어 강구 등을 들 수 있다.Specific examples of the
입자(321)의 크기는 액 저장부(316) 내에 충전할 수 있고, 또한 부형부(317)에 유입되지 않고 충전층(320)의 형태를 유지할 수 있는 크기이면 된다. 액 저장부(316) 내에서 충전층(320)을 유지할 수 있는 범위 내이면, 입자(321)의 크기가 작을수록, 충전층(320)에 있어서의 입자(321)의 간극에 의해 형성된 막 형성성 수지 용액이 유통하는 유로가, 3차원적으로 보다 미세하게 분기 및 합류한 것으로 되어, 막 형성성 수지 용액의, 본 발명의 방사 노즐 내부에 있어서의 균일화가 용이해지는 경향이 있다.The size of the
입자(321)의 수는 액 저장부(316)의 내부에 입자(321)를 충전함으로써 충전층(320)을 형성할 수 있을 만큼의 수이면 되고, 입자(321)의 크기, 액 저장부(316)의 크기, 형성하는 충전층(320)의 높이 등에 따라서 적절하게 설정하면 된다.The number of the
액 저장부(316)의 내부에는 형상, 재질 및 크기가 동일한 입자(321)를 충전해도 되고, 형상, 재질 및 크기 중 어느 하나 이상이 다른 입자(321)를 섞어서 충전해도 된다. 또한, 막 형성성 수지 용액이 흐르는 방향에 대해, 2 이상의 다른 충전층을 적층시켜 간극의 구배를 형성하는 충전을 행해도 된다.The
여기서, 도 17에 도시한 바와 같이, 충전층(320)에 있어서 가장 아래에 위치하는 입자(321)의 하단부와, 충전층(320)에 있어서 가장 위에 위치하는 입자(321)의 상단부의 거리를 충전층(320)의 높이 h로 한다. 충전층(320)의 높이 h의 상한은 액 저장부(316)의 높이, 즉 액 저장부(316) 전체에 입자(321)를 충전한 높이 이하가 된다. 충전층(320)의 높이 h를 높게 하면, 막 형성성 수지 용액이 유통하는 유로가 3차원적으로 보다 미세하게 분기 및 합류한 것으로 되어, 막 형성성 수지 용액의, 본 발명의 방사 노즐 내부에 있어서의 균일화가 용이해지는 경향이 있다. 한편, 충전층(320)의 높이 h가 지나치게 높아지면, 장치가 과대화되거나, 또는 막 형성성 수지 용액이 충전층(320)을 유통할 때에 초기 압력이 커지는 것에 기인하여 차압 상승이 빨라져 장치의 수명이 짧아지는 등, 장시간의 안정 방사가 곤란해질 가능성이 있다.17, the distance between the lower end of the
충전층(320)의 높이 h는 상기 과제를 고려한 후, 형성하는 다공질막층에 축 방향을 따른 균열의 기점이 형성되는 것을 억제하기 위해, 막 형성성 수지 용액의 점도나 특성, 또는 충전 입자의 사이즈 등, 원하는 조건에 따라서 적절하게 선정하면 된다.The height h of the packed
또한, 충전층(320)에 공급되기 전에, 액 저장부(316)의 충전층(320)의 상방에 공간부를 형성하여, 액 저장부(316)에 공급된 막 형성성 수지 용액이 이 공간부를 통과한 후에 충전층(320)에 공급되게 하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 막 형성성 수지 용액의, 본 발명의 방사 노즐 내부의 둘레 방향에 있어서의 충전층(320)의 통과 상태가 균일화된다.A space portion is formed above the
부형부(317)는 액 저장부(316)에서 단면 원환상으로 하여 액 저장된 막 형성성 수지 용액을, 지지체 통로(313)를 통과시키는 지지체와 동심 원 형상의 원통 형상으로 유통시키는 부분이다. 액 저장부(317)는 이 예와 같이 단면 원환상이 바람직하다. 단, 액 저장부(317)의 단면 형상은 단면 원환상으로는 한정되지 않는다.The
부형부(317)의 폭(내벽과 외벽의 거리)은 형성하는 다공질막층의 두께에 따라서 적절하게 설정할 수 있다.The width (distance between the inner wall and the outer wall) of the
방사 노즐(31)에 의한 다공질 중공사막의 방사에서는 중공 형상의 지지체가 지지체 공급구(313a)로부터 지지체 통로(313)에 공급되고, 또한 막 형성성 수지 용액을 정량 공급하는 장치에 의해 막 형성성 수지 용액이 수지 공급구(314a)로부터 수지 유로(314)에 공급된다.In the spinning of the porous hollow fiber membrane by the spinning
수지 유로(314)에서는 도입부(315)를 유통해 온 막 형성성 수지 용액이 액 저장부(316)에 유입되고, 양쪽으로 분기하여 원호 형상으로 유통하여 도입부(315)와 반대측에서 합류하면서, 입자(321)의 간극을 미세한 분기 및 합류를 반복하면서 충전층(320) 내를 통과하고, 부형부(317)로 유입된다.In the
부형부(317)에 의해 원통 형상으로 부형된 막 형성성 수지 용액은 토출구(314b)로부터 토출되고, 동시에 지지체 도출구(313b)로부터 도출되어 온 지지체의 외측에 부여된다.The film-forming resin solution formed into a cylindrical shape by the
그 후, 예를 들어, 막 형성성 수지 용액에 수분을 포함한 기체를 접촉시키는 용기 중, 막 형성성 수지 용액을 응고액과 접촉시키는 응고조 중을 통과시켜 막 형성성 수지 용액을 응고시키고, 세정, 또는 건조 등을 거침으로써 중공사막이 얻어진다.Thereafter, for example, in a container for bringing a film containing a water-containing gas into contact with the film-forming resin solution, the film-forming resin solution is allowed to pass through a coagulation bath in which the film-forming resin solution is brought into contact with the coagulating solution, , Or drying or the like to obtain a hollow fiber membrane.
본 발명의 제4 형태의 액 저장부(416)는 상하로, 제1 액 저장부(416A), 제2 액 저장부(416B), 제3 액 저장부(416C), 제4 액 저장부(416D)의 4단으로 나뉘어져 있다. 제1 액 저장부(416A)는 도입부(415)를 유통해 온 막 형성성 수지 용액을 원환상으로 하여 액 저장하는 부분이고, 제2 액 저장부(416B)는 제1 수지 공급부(416a)를, 제3 액 저장부(416C)는 제2 수지 공급부(416b)를, 제4 액 저장부(416D)는 제3 수지 공급부(416c)를 각각 유통해 온 막 형성성 수지 용액을 원환상으로 하여 액 저장하는 부분이다. 도 23 및 도 24에 도시한 바와 같이, 제1 액 저장부(416A)와 제2 액 저장부(416B)는 제1 수지 공급부(416a)에서 연통하고 있고, 도 25 및 도 26에 도시한 바와 같이, 제2 액 저장부(416B)와 제3 액 저장부(416C)는 제2 수지 공급부(416b)에서 연통하고 있고, 도 27 및 도 28에 도시한 바와 같이, 제3 액 저장부(416C)와 제4 액 저장부(416D)는 제3 수지 공급부(416c)에서 연통하고 있다.The
제1 액 저장부(416A), 제2 액 저장부(416B), 제3 액 저장부(416C) 및 제4 액 저장부(416D)의 단면 형상은, 도 23, 도 25, 도 27 및 도 29에 도시한 바와 같이 원환상이 바람직하고, 그들 제1 액 저장부(416A)∼제4 액 저장부(416D)의 중심축과 지지체 통로(413)의 중심축이 일치하고 있다. 단, 제1 액 저장부(416A), 제2 액 저장부(416B), 제3 액 저장부(416C) 및 제4 액 저장부(416D)의 단면 형상의 단면 형상은 단면 원환상으로는 한정되지 않는다.The cross sectional shapes of the first
액 저장부(416)에서는 제1 액 저장부(416A), 제2 액 저장부(416B), 제3 액 저장부(416C) 및 제4 액 저장부(416D)의 각각에 있어서, 막 형성성 수지 용액이 양쪽으로 나뉘어져 원호 형상으로 유통하도록 되어 있다. 구체적으로는, 제1 액 저장부(416A)에서는, 도 22 및 도 23에 도시한 바와 같이 도입부(415)를 유통해 온 막 형성성 수지 용액이, 양쪽으로 분기하여 원호 형상으로 유통하여 합류한다. 제2 액 저장부(416B)에서는, 도 24 및 도 25에 도시한 바와 같이 제1 액 저장부(416A)로부터 제1 수지 공급부(416a)를 유통해 온 막 형성성 수지 용액이, 양쪽으로 분기하여 원호 형상으로 유통하여 합류한다. 제3 액 저장부(416C)에서도 마찬가지로, 도 26 및 도 27에 도시한 바와 같이 제2 액 저장부(416B)로부터 제2 수지 공급부(416b)를 유통해 온 막 형성성 수지 용액이, 양쪽으로 분기하여 원호 형상으로 유통하여 합류한다. 제4 액 저장부(416D)에서도 마찬가지로, 도 28 및 도 29에 도시한 바와 같이 제3 액 저장부(416C)로부터 제3 수지 공급부(416c)를 유통해 온 막 형성성 수지가, 양쪽으로 분기하여 원호 형상으로 유통하여 제3 수지 공급부(416c)의 반대측에서 합류한다.In each of the first
또한, 도 22에 도시한 바와 같이, 제1 액 저장부(416A), 제2 액 저장부(416B), 제3 액 저장부(416C) 및 제4 액 저장부(416D)의 상측은 각각 중심측에 있어서, 막 형성성 수지 용액을 원통 형상으로 부형하는 제1 부형부(417A), 부형부(417B), 부형부(417C), 부형부(417D)에 각각 연통하고 있다. 즉, 제1 액 저장부(416A), 제2 액 저장부(416B), 제3 액 저장부(416C), 제4 액 저장부(416D)의 각각으로부터, 원환상으로 되어 있는 막 형성성 수지 용액이 제1 부형부(417A), 제2 부형부(417B), 제3 부형부(417C), 제4 부형부(417D)에 유입되도록 되어 있다.22, the upper sides of the first
방사 노즐(41)에서는, 전술한 바와 같이 액 저장부가 막 형성성 수지 용액을 원호 형상으로 유통시키도록 2 이상의 단으로 나뉘어져 있음으로써, 막 형성성 수지 용액에 의해 형성되는 다공질막층에, 축 방향을 따른 균열의 기점이 형성되는 것이 억제된다. 방사 노즐(41)에 있어서 상기 효과가 얻어지는 요인은 반드시 명백하지 않지만, 이하와 같이 생각된다.In the spinning
본 발명자들이 도 6∼도 8에 예시한 방사 노즐(1101)과 같은 종래의 방사 노즐에 의한 방사에 있어서, 방사 속도를 높인 경우에 다공질막층에 축 방향을 따른 균열의 기점이 형성되는 문제에 대해 상세하게 검토한바, 액 저장부(1116)에 있어서의 도입부(1115)와 반대측의 부분, 즉 양쪽으로 분기한 막 형성성 수지 용액이 다시 합류하는 합류 부분(1116a)(도 8)에 상당하는 부분에, 다공질막층에 축 방향을 따른 균열의 기점이 형성되어 있는 것이 판명되었다. 이 합류 부분(1116a)에서는 합류 부분(1116a) 이외의 부분에 비해 막 형성성 수지끼리의 얽힘이 작아지는 경향이 있고, 이것이 편평 등의 부하 발생 시에 응력 집중점으로 되어 축 방향을 따른 균열의 기점이 형성되는 요인이 되고 있다고 생각된다.The inventors of the present invention have found that, in the spinning by the conventional spinning nozzle such as the
이에 대해, 방사 노즐(41)의 액 저장부(416)에서는 제1 액 저장부(416A), 제2 액 저장부(416B), 제3 액 저장부(416C) 및 제4 액 저장부(416D)에 있어서, 막 형성성 수지 용액의 분기와 합류가 2회 이상 행해진다. 이에 의해, 부형되는 막 형성 수지 용액에 있어서의 막 형성성 수지의 얽힘이 결과적으로 전체적으로 작아져, 본 발명의 방사 노즐 내부에 있어서 상기 막 형성 수지 용액이 균일화된다. 또한, 각 액 저장부에 있어서의 막 형성성 수지 용액의 합류 부분이 다른 위치로 되어 있음으로써, 막의 두께 방향으로 합류 부분이 연결되어 형성되는 것이 회피된다. 따라서, 축 방향을 따른 균열의 기점이 형성되는 것이 억제된다고 생각된다.On the other hand, in the
본 발명의 제4 형태의 중공사막 방사 노즐은, 이 예의 방사 노즐(41)과 같이 액 저장부가 3단 이상으로 나뉘어져 있는 동시에, 제 n단(n은 자연수)의 액 저장부와 제 n+1단의 액 저장부를 연통하는 수지 공급부와, 제 n+1단의 액 저장부와 제 n+2단의 액 저장부를 연통하는 수지 공급부가, 액 저장부의 둘레 방향으로 어긋난 위치에 배치되어 있는 것이 바람직하다. 방사 노즐(41)을 예로 들어 구체적으로 설명하면, 도 23 및 도 25에 도시한 바와 같이, 제1 단의 제1 액 저장부(416A) 및 제2 단의 제2 액 저장부(416B)를 연통하는 제1 수지 공급부(416a)와, 제2 단의 제2 액 저장부(416B) 및 제 3단의 제3 액 저장부(416C)를 연통하는 제2 수지 공급부(416b)가, 액 저장부(416)의 둘레 방향으로 어긋나게 배치되어 있다. 마찬가지로, 도 25 및 도 27에 도시한 바와 같이 제2 단의 제2 액 저장부(416B) 및 제 3단의 제3 액 저장부(416C)를 연통하는 제2 수지 공급부(416b)와, 제 3단의 제3 액 저장부(416C) 및 제4 단의 제4 액 저장부(416D)를 연통하는 제3 수지 공급부(416c)가, 액 저장부(416)의 둘레 방향으로 어긋나게 배치되어 있다. 이에 의해, 각 액 저장부에 있어서의 막 형성성 수지 용액의 합류 부분이, 액 저장부의 둘레 방향에 있어서의 동일 개소에 모이는 것을 피할 수 있으므로, 축 방향을 따른 균열이 발생하기 어려운 중공사막을 보다 용이하게 얻을 수 있다.The hollow fiber spinning nozzle according to the fourth aspect of the present invention is characterized in that the liquid storage portion is divided into three or more stages as in the spinning
또한, 본 발명의 제4 형태의 중공사막 방사 노즐은, 방사 노즐(41)과 같이 각각의 수지 공급부가 상단측으로부터 순서대로, 부형부의 중심축에 대해 액 저장부의 둘레 방향으로 일정한 각도 간격으로 배치되어 있는 것이 보다 바람직하다. 방사 노즐(41)에서는 제1 수지 공급부(416a), 제2 수지 공급부(416b) 및 제3 수지 공급부(416c)가, 액 저장부(416)의 둘레 방향을 따라서 반시계 방향으로 225°씩 어긋나는 등각도 간격으로 배치되어 있다. 이에 의해, 축 방향을 따른 균열이 발생하기 어려운 중공사막이 더욱 얻어지기 쉬워진다.The hollow fiber spinning nozzle according to the fourth aspect of the present invention is characterized in that each resin supply section is arranged at a predetermined angular interval in the circumferential direction of the liquid storage section with respect to the central axis of the annular section, It is more preferable to arrange them. In the spinning
제1 액 저장부(416A)에 있어서는, 도 22에 도시한 바와 같이 제1 부형부(417A) 근방에 슬릿부(416d)를 형성해도 된다. 슬릿부(416d)를 형성하여 유동 저항을 부여함으로써, 막 형성성 수지 용액의 둘레 방향에 있어서의 토출의 균일성을 향상시킬 수 있다.In the first
제2 액 저장부(416B), 제3 액 저장부(416C) 및 제4 액 저장부(416D)도 마찬가지로, 제2 부형부(417B), 제3 부형부(417C), 제4 부형부(417D)의 각각의 근방에 슬릿부(416e, 416f, 416g)를 형성해도 된다.Likewise, the second
제1 수지 공급부(416a)는 제1 액 저장부(416A) 내를 유통하는 막 형성성 수지 용액을 제2 액 저장부(416B)에 공급하는 부분이다. 또한, 제2 수지 공급부(416b)는 제2 액 저장부(416B) 내를 유통하는 막 형성성 수지 용액을 제3 액 저장부(416C)에 공급하는 부분이고, 제3 수지 공급부(416c)는 제3 액 저장부(416C) 내를 유통하는 막 형성성 수지 용액을 제4 액 저장부(416D)에 공급하는 부분이다.The first
제1 수지 공급부(416a)의 단면 형상은 이 예와 같이 원 형상이 바람직하다. 단, 제1 수지 공급부(416a)의 단면 형상은 원 형상으로는 한정되지 않는다. 제1 수지 공급부(416a)의 직경은 특별히 한정되지 않는다.The cross-sectional shape of the first
제2 수지 공급부(416b), 제3 수지 공급부(416c)의 단면 형상, 직경은 제1 수지 공급부(416a)의 형태와 동일한 것을 들 수 있고, 바람직한 형태도 동일하다.Sectional shapes and diameters of the second
제1 부형부(417A)는 제1 액 저장부(416A)로부터 유입되는 막 형성성 수지 용액을, 지지체 통로(413)를 통과시키는 지지체와 동심 원 형상의 원통 형상으로 부형하는 부분이다.The
제2 부형부(417B)는 제1 부형부(417A)를 유통해 온 막 형성성 수지의 외측에, 제2 액 저장부(416B)로부터 유입되는 막 형성성 수지 용액을 적층하여, 지지체 통로(413)를 통과시키는 지지체와 동심 원 형상의 원통 형상으로 부형하는 부분이다.The
제3 부형부(417C)는 제2 부형부(417B)를 유통해 온 막 형성성 수지의 외측에, 제3 액 저장부(416C)로부터 유입되는 막 형성성 수지 용액을 적층하여, 지지체 통로(413)를 통과시키는 지지체와 동심 원 형상의 원통 형상으로 부형하는 부분이다.The
제4 부형부(417D)는 제3 부형부(417C)를 유통해 온 막 형성성 수지의 외측에, 제4 액 저장부(416D)로부터 유입되는 막 형성성 수지 용액을 적층하여, 지지체 통로(413)를 통과시키는 지지체와 동심 원 형상의 원통 형상으로 부형하는 부분이다.The
제1 부형부(417A), 제2 부형부(417B), 제3 부형부(417C) 및 제4 부형부(417D)의 폭(내벽과 외벽의 거리)은 형성하는 다공질막층의 두께에 따라서 적절하게 설정할 수 있다.The widths (the distance between the inner wall and the outer wall) of the first, second and third
또한, 제1 부형부(417A), 제2 부형부(417B), 제3 부형부(417C) 및 제4 부형부(417D)의 길이는 특별히 한정되지 않는다.The lengths of the first, second, third and
방사 노즐(41)에 의한 다공질 중공사막의 방사에서는 중공 형상의 지지체가 지지체 공급구(413a)로부터 지지체 통로(413)에 공급되고, 또한 막 형성성 수지 용액을 정량 공급하는 장치(예를 들어, 기어 펌프 등의 용적식 펌프)에 의해 막 형성성 수지 용액이 수지 공급구(414a)로부터 수지 유로(414)에 공급된다.In the spinning of the porous hollow fiber membrane by the spinning
수지 유로(414)에서는, 도 22 및 도 23에 도시한 바와 같이 도입부(415)를 유통해 온 막 형성성 수지 용액이 제1 액 저장부(416A)에 유입되고, 제1 액 저장부(416A)에 있어서 양쪽으로 분기하여 원호 형상으로 유통 및 합류하면서, 슬릿부(416d)를 통해 제1 부형부(417A)에 유입된다.In the
또한, 도 23 및 도 24에 도시한 바와 같이, 제1 액 저장부(416A) 내에서 합류한 막 형성성 수지 용액이, 제1 수지 공급부(416a)를 통해 제2 액 저장부(416B)에 유입된다.23 and 24, the film-forming resin solution joined in the first
제2 액 저장부(416B) 내에서는, 도 22 및 도 25에 도시한 바와 같이 막 형성성 수지 용액이 양쪽으로 분기하여 원호 형상으로 유통 및 합류하면서, 슬릿부(416e)를 통해 제2 부형부(417B)로 유입되고, 제1 부형부(417A)를 유통해 온 막 형성성 수지 용액의 외주를 덮도록 적층된다. 또한, 도 25 및 도 26에 도시한 바와 같이, 제2 액 저장부(416B) 내에서 합류한 막 형성성 수지 용액이, 제2 수지 공급부(416b)를 통해 제3 액 저장부(416C)에 유입된다.In the second
또한, 제3 액 저장부(416C)에서도 마찬가지로, 도 22 및 도 27에 도시한 바와 같이 막 형성성 수지 용액이 양쪽으로 분기하여 원호 형상으로 유통 및 합류하면서, 슬릿부(416f)를 통해 제3 부형부(417C)로 유입되고, 제2 부형부(417B)에서 적층되어 유통해 온 막 형성성 수지 용액의 외주를 덮도록 적층된다. 또한, 도 27 및 도 28에 도시한 바와 같이, 제3 액 저장부(416C) 내에서 합류한 막 형성성 수지 용액이 제3 수지 공급부(416c)를 통해 제4 액 저장부(416D)에 유입된다.Similarly, as shown in Figs. 22 and 27, the film-forming resin solution is branched into two and circulated and joined together in an arc shape in the third
그리고, 도 22 및 도 29에 도시한 바와 같이, 제4 액 저장부(416D)에서도 막 형성성 수지 용액이 양쪽으로 분기하여 원호 형상으로 유통 및 합류하면서, 슬릿부(416g)를 통해 제4 부형부(417D)에 유입되고, 제3 부형부(417C)에서 적층되어 유통해 온 막 형성성 수지 용액의 외주를 덮도록 적층된다.As shown in Figs. 22 and 29, the film-forming resin solution also divides in the fourth
이와 같이, 제2 부형부(417B)에서는 제1 부형부(417A)와 제2 액 저장부(416B)로부터 각각 막 형성성 수지 용액이 유입되어 합류 및 적층되고, 제3 부형부(417C)에서는 제2 부형부(417B)와 제3 액 저장부(416C)로부터 각각 막 형성성 수지 용액이 유입되어 합류 및 적층되고, 제4 부형부(417D)에서는 제3 부형부(417C)와 제4 액 저장부(416D)로부터 각각 막 형성성 수지 용액이 유입하여 합류 및 적층된다. 이와 같이 하여, 제4 부형부(417D)에서 원통 형상으로 적층 부형된 막 형성성 수지 용액은 토출구(414b)로부터 토출되고, 동시에 지지체 도출구(413b)로부터 도출되어 온 지지체의 외측에 부여된다.As described above, in the second
그 후, 예를 들어, 막 형성성 수지 용액에 수분을 포함한 기체를 접촉시키는 용기 중, 막 형성성 수지 용액을 응고액과 접촉시키는 응고조 중을 통과시켜 막 형성성 수지 용액을 응고시키고, 세정, 또는 건조 등을 거침으로써 중공사막이 얻어진다.Thereafter, for example, in a container for bringing a film containing a water-containing gas into contact with the film-forming resin solution, the film-forming resin solution is allowed to pass through a coagulation bath in which the film-forming resin solution is brought into contact with the coagulating solution, , Or drying or the like to obtain a hollow fiber membrane.
액 저장부(516)는 도입부(515)를 유통해 온 막 형성성 수지 용액을 단면 원환상으로 부형하는 부분이다. 도입부(515)는 액 저장부(516)의 한쪽의 외벽측에서 연통하고 있다.The
액 저장부(516)의 단면 형상은, 도 32에 도시한 바와 같이 원환상이고, 액 저장부(516)의 중심과 지지체 통로(513)의 중심이 일치하고 있다. 액 저장부(516)에 있어서는, 막 형성성 수지 용액이 도입부(515)의 측으로부터 양쪽으로 분기하여 원호 형상으로 유통하여, 도입부(515)와 반대측의 합류 부분(516a)에서 합류하도록 되어 있다. 액 저장부(516)는 이 예와 같이 단면 원환상이 바람직하다. 단, 액 저장부(516)의 단면 형상은 단면 원환상으로는 한정되지 않는다.The cross-sectional shape of the
또한, 도 31에 도시한 바와 같이, 액 저장부(516)에 있어서의 사행부(518) 근방에는 슬릿부(516b)가 형성되어 있는 것이 바람직하다. 슬릿부(516b)를 형성하여 유동 저항을 부여함으로써, 막 형성성 수지 용액의 둘레 방향에 있어서의 토출의 균일성을 향상시킬 수 있다.31, it is preferable that a
방사 노즐(51)은, 도 31, 도 33 및 도 34에 도시한 바와 같이 액 저장부(516)와 부형부(517) 사이에 사행부(518)를 갖고 있는 것을 특징으로 한다. 사행부(518)는 제1 노즐(511)로부터 제2 노즐(512)을 향해 연장되는 단면 원환상의 2개의 제1 둑(511a)과, 제2 노즐(512)로부터 제1 노즐(511)을 향해 연장되는 단면 원환상의 2개의 제2 둑(512a)에 의해 형성되어 있다. 제1 둑(511a)과 제2 둑(512a)은 교대로 되도록 설치되어 있다.The spinning
사행부(518)는 전술한 제1 둑(511a)과 제2 둑(512a)에 의해, 단면 원환상이고 직경이 다른 5개의 원환 유로부(518a∼518e)가 동심 원 형상으로 형성되어 있고, 외벽측으로부터, 원환 유로부(518a)와 원환 유로부(518b)가 하측에서 연통하고, 원환 유로부(518b)와 원환 유로부(518c)가 상측에서 연통하고, 원환 유로부(518c)와 원환 유로부(518d)가 하측에서 연통하고, 원환 유로부(518d)와 원환 유로부(518e)가 상측에서 연통하고 있다. 또한, 액 저장부(516)의 내벽측과 사행부(518)의 원환 유로부(518a)가 연통하고, 사행부(518)의 원환 유로부(518e)와 부형부(517)가 연통하고 있다.The meandering
이와 같이, 사행부(518)는 액 저장부(516)로부터 유입되는 막 형성성 수지가, 그 단면 형상을 원환상으로 유지한 상태에서, 중심을 향해 상하로 사행되면서 유통하도록 되어 있다.As described above, the meandering
방사 노즐(51)에서는 사행부(518)를 설치함으로써, 막 형성성 수지 용액에 의해 형성되는 다공질막층에, 축 방향을 따른 균열의 기점이 형성되는 것이 억제된다. 방사 노즐(51)에 있어서, 전술한 사행부(518)에 의해 상기 효과가 얻어지는 요인은 반드시 명백하지 않지만, 이하와 같이 생각된다.By providing the meandering
본 발명자들이, 도 6∼도 8에 예시한 방사 노즐(1101)과 같은 종래의 방사 노즐에 의한 방사에 있어서, 방사 속도를 높인 경우에 다공질막층에 축 방향을 따른 균열의 기점이 형성되는 문제에 대해 상세하게 검토한바, 액 저장부(1116)에 있어서의 도입부(1115)와 반대측의 부분, 즉 양쪽으로 분기한 막 형성성 수지 용액이 다시 합류하는 합류 부분(1116a)(도 8)에 상당하는 부분에, 다공질막층에 축 방향을 따른 균열의 기점이 형성되어 있는 것이 판명되었다. 이 합류 부분(1116a)에서는 합류 부분(1116a) 이외의 부분에 비해 막 형성성 수지끼리의 얽힘이 작아지는 경향이 있고, 이것이 편평 등의 부하 발생 시에 응력 집중점이 되어 축 방향을 따른 균열의 기점이 형성되는 요인이 되고 있다고 생각된다.The inventors of the present invention have found that when the spinning nozzle is irradiated by a conventional spinning nozzle such as the
이에 대해, 방사 노즐(51)에서는 사행부(518)가 설치되어 있음으로써, 액 저장부(516)로부터 토출구(514b)까지의 경로가, 종래의 방사 노즐(1101)에 있어서의 부형부(1116)로부터 토출구(1114b)까지의 경로에 비해 길게 되어 있고, 막 형성성 수지 용액이 노즐 내부에 체류하는 시간이 길게 되어 있다. 그로 인해, 액 저장부(516)의 합류 부분(516a)(도 32)에 있어서의 막 형성성 수지 용액의 막 형성성 수지끼리의 얽힘이 합류 부분(516a) 이외의 부분의 얽힘에 비해 작아져도, 사행부(518)를 유통하는 동안에 얽힘이 분기 전의 상태로 돌아가, 본 발명의 방사 노즐 내부에 있어서 전체적으로 균일화되어, 형성되는 다공질막층에 축 방향을 따른 균열의 기점이 형성되는 것이 억제된다고 생각된다.On the other hand, in the spinning
사행부(518)에 있어서의 원환 유로부(518a)로부터 원환 유로부(518e)까지의 유로의 폭(횡방향의 길이)이나, 둑(511a), 둑(512a)의 높이는 각 유로부를 유통하는 막 형성 수지 용액의 평균 유속이 최대한 동일해지도록 설정하는 것이 바람직하다.The width (lateral length) of the flow path from the annular
부형부(517)는 사행부(518)를 유통해 온 막 형성성 수지 용액을, 지지체 통로(513)를 통과시키는 지지체와 동심 원 형상의 원통 형상으로 부형하는 부분이다.The embossed
부형부(517)의 폭(내벽과 외벽의 거리)은 형성하는 다공질막층의 두께나 원하는 부형 조건에 따라서 적절하게 설정할 수 있다.The width (distance between the inner wall and the outer wall) of the
방사 노즐(51)에 의한 다공질 중공사막의 방사에서는 중공 형상의 지지체가 지지체 공급구(513a)로부터 지지체 통로(513)에 공급되고, 또한 막 형성성 수지 용액을 정량 공급하는 장치(예를 들어, 기어 펌프 등의 용적식 펌프)에 의해 막 형성성 수지 용액이 수지 공급구(514a)로부터 수지 유로(514)에 공급된다.In the spinning of the porous hollow fiber membrane by the spinning
수지 유로(514)에서는 도입부(515)를 유통해 온 막 형성성 수지 용액이 액 저장부(516)에 유입되고, 양쪽으로 분기하여 원호 형상으로 유통한 후에 도입부(515)와 반대측에서 합류하여, 사행부(518)에 유입된다. 그리고, 사행부(518)에서는 막 형성성 수지 용액이 단면 형상을 원환상으로 유지한 상태에서 상하로 사행되면서 중심 방향을 향해 유통하여, 부형부(517)에 유입된다. 부형부(517)에서 원통 형상으로 부형된 막 형성성 수지 용액은 토출구(514b)로부터 토출되고, 동시에 지지체 도출구(513b)로부터 도출되어 온 지지체의 외측에 부여된다.In the
그 후, 예를 들어, 막 형성성 수지 용액에 수분을 포함한 기체를 접촉시키는 용기 중, 막 형성성 수지 용액을 응고액과 접촉시키는 응고조 중을 통과시켜 막 형성성 수지 용액을 응고시키고, 세정, 또는 건조 등을 거침으로써 중공사막이 얻어진다.Thereafter, for example, in a container for bringing a film containing a water-containing gas into contact with the film-forming resin solution, the film-forming resin solution is allowed to pass through a coagulation bath in which the film-forming resin solution is brought into contact with the coagulating solution, , Or drying or the like to obtain a hollow fiber membrane.
액 저장부(616)는 도입부(615)를 유통해 온 막 형성성 수지 용액을 단면 원환상으로 액 저장하는 부분이다. 액 저장부(616)는 이 예와 같이 단면 원환상이 바람직하다. 단, 액 저장부(616)의 단면 형상은 단면 원환상으로는 한정되지 않는다.The
방사 노즐(61)에 있어서의 액 저장부(616)의 내부에는, 도 37∼도 39에 도시한 바와 같이, 액 저장부(616)의 하벽면(616a)으로부터 상벽면(616b)을 향해 연장되는 둑(618, 619)이 설치되어 있다. 둑(618)과 둑(619)은 서로, 액 저장부(616)의 외벽측으로부터 내벽측을 향해 소용돌이 형상으로 연속해서 형성되어 있고, 액 저장부(616)의 내벽 근방에서 접속되어 있다. 이에 의해, 액 저장부(616) 내에는 막 형성성 수지 용액이 소용돌이 형상으로 선회하면서 유통되는 소용돌이 유로(616c 및 616d)가 형성되어 있다. 소용돌이 유로(616c)는 도입부(615)와 연통하여, 액 저장부(616)의 내벽 근방에서 막다른 길로 되어 있고, 소용돌이 유로(616d)는 액 저장부(616)의 외벽측에서 막다른 길로 되어 있고, 내벽측에서 부형부(617)와 연통하고 있다. 액 저장부(616) 내에서의 막 형성성 수지 용액의 유통은 이 둑(618 및 619)에 의해 소용돌이 형상으로 선회하도록 규제된다.37 to 39, in the
또한, 도 37에 도시한 바와 같이, 둑(618)과 둑(619)의 상부와 액 저장부(616)의 상벽면(616b) 사이에는 간극이 있다. 이에 의해, 액 저장부(616) 내에 공급된 막 형성성 수지 용액이, 중심 방향을 향해 소용돌이 형상으로 선회하면서 둑(618)과 둑(619)을 타 넘어갈 수도 있도록 되어 있다.37, there is a clearance between the upper portion of the
상기 소용돌이 형상의 둑의 선회수는 2회 이상, 10회 이하가 바람직하고, 3회 이상, 7회 이하가 보다 바람직하고, 4회 이상, 5회 이하가 더욱 바람직하다. 상기 선회수가 2회 이상이면 본 발명의 방사 노즐의 내부에 있어서 상기 막 형성 수지 용액이 균일화되므로 바람직하다.The number of revolutions of the spiral-shaped dam is preferably 2 or more and 10 or less, more preferably 3 or more, or 7 or less, and more preferably 4 or more or 5 or less. If the number of revolutions is two or more, the film-forming resin solution is uniform in the spinning nozzle of the present invention.
방사 노즐(61)에서는 액 저장부(616) 내에, 전술한 바와 같이, 액 저장부(616) 내에서의 막 형성성 수지 용액의 유통을 소용돌이 형상으로 선회시키도록 규제하는 둑(618 및 619)이 설치되어 있음으로써, 막 형성성 수지 용액에 의해 형성된 다공질막층에 축 방향을 따른 균열의 기점이 발생하는 것을 억제할 수 있다. 방사 노즐(61)의 액 저장부(616)에 있어서 상기 효과가 얻어지는 이유는 명백하지 않지만, 이하와 같이 생각된다.In the spinning
본 발명자들이, 도 6∼도 8에 예시한 방사 노즐(1101)과 같은 종래의 방사 노즐에 의한 방사에 있어서, 방사 속도를 높인 경우에, 다공질막층에 축 방향을 따른 균열의 기점이 형성되는 문제에 대해 상세하게 검토한바, 액 저장부(1116)에 있어서의 도입부(1115)와 반대측의 부분, 즉 양쪽으로 분기한 막 형성성 수지 용액이 다시 합류하는 합류 부분(1116a)(도 8)에 상당하는 부분에서, 다공질막층에 축 방향을 따라서 균열의 기점이 형성되어 있는 것이 판명되었다. 이 합류 부분(1116a)에서는 합류 부분(1116a) 이외의 부분에 비해 막 형성성 수지끼리의 얽힘이 작아지는 경향이 있고, 이것이 편평 등의 부하 발생 시에 응력 집중점이 되어, 축 방향을 따른 균열의 기점이 형성되는 요인이 되고 있다고 생각된다.The inventors of the present invention have found that when the spinning nozzle is irradiated by a conventional spinning nozzle such as the
이에 대해, 방사 노즐(61)에서는 액 저장부(616) 내의 막 형성성 수지 용액이, 소용돌이 형상으로 선회하면서 둑(618 및 619)을 타 넘도록 하여 유통하고, 미세한 분기와 합류가 반복되므로, 액 저장부(616)의 내벽면과 외벽면 사이에 있어서, 막 형성성 수지 용액의 합류 경계가, 액 저장부(616)의 중심축을 지나는 수평 방향의 직선을 따라서 형성되는 것이 억제된다고 생각된다. 그로 인해, 액 저장부(616)에서 액 저장되는 막 형성 수지 용액에 있어서의 막 형성성 수지의 얽힘 및 합류 경계는 결과적으로 전체적으로 작아져, 본 발명의 방사 노즐의 내부에 있어서 상기 막 형성 수지 용액이 균일화되고, 편평 등의 부하 발생 시의 응력이 분산되므로, 형성되는 다공질막층에 축 방향을 따른 균열의 기점이 형성되는 것이 억제된다고 생각된다.On the other hand, in the spinning
소용돌이 유로(616c, 616d)의 폭 및 둑(618, 619)과 액 저장부(616)의 상벽면(616b)의 간극의 길이는, 전술한 바와 같은 유동이 발현 가능한 범위이면, 특별히 한정되지 않는다.The length of the gap between the
또한, 도 37에 도시한 바와 같이, 액 저장부(616)에 있어서의 부형부(617) 근방에는 슬릿부(616e)를 형성해도 된다. 슬릿부(616e)를 형성하여 유동 저항을 부여함으로써, 막 형성성 수지 용액의 토출에 있어서의 둘레 방향의 균일성이 향상된다.37, a
부형부(617)는 액 저장부(616)에서 단면 원환상으로 액 저장된 막 형성성 수지 용액을, 지지체와 동심 원통 형상으로 부형하는 부분이다.The
부형부(617)의 폭(내벽과 외벽의 거리)은 형성하는 다공질막층의 두께에 따라서 적절하게 설정할 수 있다.The width of the negative portion 617 (distance between the inner wall and the outer wall) can be appropriately set in accordance with the thickness of the porous film layer to be formed.
방사 노즐(61)에 의한 중공사막의 방사에서는 중공 형상의 지지체가 지지체 공급구(613a)로부터 지지체 통로(613)에 공급되고, 또한 막 형성성 수지 용액을 정량 공급하는 장치(예를 들어, 기어 펌프 등의 용적식 펌프)에 의해 막 형성성 수지 용액이 수지 공급구(614a)로부터 수지 유로(614)로 공급된다.In the spinning of the hollow fiber membrane by the spinning
수지 유로(614)에서는 도입부(615)를 유통해 온 막 형성성 수지 용액이 액 저장부(616)에 공급되고, 액 저장부(616) 내를 소용돌이 형상으로 선회하면서 둑(618 및 619)을 타 넘도록 하여 유통하고, 분기와 합류를 반복하면서 단면 원환상으로 액 저장되어 부형부(617)로 유통한다. 그리고, 부형부(617)에 의해 원통 형상으로 부형된 막 형성성 수지 용액은 토출구(614b)로부터 토출되고, 동시에 지지체 도출구(613b)로부터 도출되어 온 지지체의 외측에 부여된다.In the
그 후, 예를 들어, 막 형성성 수지 용액에 수분을 포함한 기체를 접촉시키는 용기 중, 막 형성성 수지 용액을 응고액과 접촉시키는 응고조 중을 통과시켜 막 형성성 수지 용액을 응고시키고, 세정, 또는 건조 등을 거침으로써 중공사막이 얻어진다.Thereafter, for example, in a container for bringing a film containing a water-containing gas into contact with the film-forming resin solution, the film-forming resin solution is allowed to pass through a coagulation bath in which the film-forming resin solution is brought into contact with the coagulating solution, , Or drying or the like to obtain a hollow fiber membrane.
[제2 실시 형태][Second Embodiment]
이하, 본 발명의 제6 형태의 중공사막 방사 노즐의 다른 실시 형태에 대해 설명한다. 도 41∼도 43은 본 발명의 제6 형태의 중공사막 방사 노즐의 다른 실시 형태예인 중공사막 방사 노즐(62)[이하, 「방사 노즐(62)」이라고 기재함]을 도시한 개략도이다.Hereinafter, another embodiment of the hollow fiber spinning nozzle according to the sixth aspect of the present invention will be described. 41 to 43 are schematic views showing a hollow fiber spinning nozzle 62 (hereinafter referred to as " spinning
방사 노즐(62)은 중공 형상의 지지체의 외측에 1층의 다공질막층이 형성된 중공사막을 제조하는 방사 노즐이다.The spinning
본 실시 형태의 방사 노즐(62)은, 도 41∼도 43에 도시한 바와 같이, 제1 노즐(621)과 제2 노즐(622)을 갖고 있다.The spinning
방사 노즐(62)은, 도 42에 도시한 바와 같이 중공 형상의 지지체를 통과시키는 지지체 통로(623)와, 다공질막층을 형성하는 막 형성성 수지 용액을 유통시키는 수지 유로(624)를 갖고 있다. 또한, 수지 유로(624)는 도 41∼도 43에 도시한 바와 같이, 막 형성성 수지 용액이 도입되는 도입부(625)와, 막 형성성 수지 용액을 단면 원환상으로 액 저장하는 액 저장부(626)와, 액 저장부(626)에서 단면 원환상으로 액 저장된 막 형성성 수지 용액을, 지지체 통로(623)와 동심 원통 형상으로 부형하는 부형부(627)를 갖고 있다.As shown in Fig. 42, the spinning
방사 노즐(62)은 중공 형상의 지지체가 지지체 공급구(623a)로부터 공급되어 지지체 도출구(623b)로부터 도출되도록 되어 있고, 또한 막 형성성 수지 용액이 수지 공급구(624a)로부터 수지 유로(624) 내에 공급되고, 액 저장부(626)에서 액 저장된 후, 부형부(627)에서 동심 원통 형상으로 부형되고, 토출구(624b)로부터 상기 지지체의 주위에 원통 형상으로 토출되도록 되어 있다.The spinning
제1 노즐(621) 및 제2 노즐(622)의 재질은 중공사막의 방사 노즐로서 통상 사용되는 것을 사용할 수 있고, 내열성, 내식성, 또는 강도 등의 점으로부터, 스테인리스강재(SUS)가 바람직하다.As the material of the
지지체 통로(623)의 단면 형상은 원 형상이다.The
지지체 통로(623)의 직경은 사용하는 중공 형상의 지지체의 직경에 따라서 적절하게 설정하면 된다.The diameter of the
수지 유로(624)의 도입부(625)의 단면 형상은 이 예와 같이 원 형상이 바람직하다. 단, 도입부(625)의 단면 형상은 원 형상으로는 한정되지 않는다.The cross-sectional shape of the
도입부(625)의 직경은 특별히 한정되지 않는다.The diameter of the
액 저장부(626)는 도입부(625)를 유통해 온 막 형성성 수지 용액을 단면 원환상으로 액 저장하는 부분이다.The
방사 노즐(62)에 있어서의 액 저장부(626)의 내부에는, 도 41∼도 43에 도시한 바와 같이 액 저장부(626)의 내벽면(626a)으로부터 외벽면(626b)을 향해 연장되는 둑(628)이 나선 형상으로 연속해서 설치되어 있다. 이에 의해, 액 저장부(626) 내에는 막 형성성 수지 용액이 나선 형상으로 선회하면서 유통하는 나선 유로(626c)가 형성되어 있다. 도입부(625)는 액 저장부(626)의 외벽면(626b)측에서 연통하고 있고, 액 저장부(626) 내에서의 막 형성성 수지 용액의 유통은 둑(628)에 의해 나선 형상으로 선회하도록 규제되도록 되어 있다.41 to 43, the
또한, 도 43에 도시한 바와 같이, 둑(628)의 외벽면(626b)측의 선단부와 외벽면(626b) 사이에는 간극이 있다. 이에 의해, 액 저장부(626) 내에 공급된 막 형성성 수지 용액이, 나선 유로(626c)를 따라서 나선 형상으로 선회하면서, 둑(628)의 외벽면(626b)측으로부터 하방으로 떨어지도록 되어 있다.As shown in Fig. 43, there is a gap between the front end on the
방사 노즐(62)에서는 액 저장부(626) 내에, 전술한 바와 같이 액 저장부(626) 내에서의 막 형성성 수지 용액의 유통을 나선 형상으로 선회시키도록 규제하는 둑(628)이 설치되어 있음으로써, 막 형성성 수지 용액에 의해 형성된 다공질막층에, 축 방향을 따른 균열의 기점이 발생하는 것을 억제할 수 있다. 방사 노즐(62)의 액 저장부(626)에 있어서 상기 효과가 얻어지는 이유는 명백하지 않지만, 전술한 방사 노즐(61)과 마찬가지로 생각된다.In the spinning
즉, 방사 노즐(62)에서는 액 저장부(626) 내의 막 형성성 수지 용액이, 나선 형상으로 선회하면서 둑(628)의 외벽면(626b)측으로부터 하방으로 떨어지도록 하여 유통하여, 미세한 분기와 합류가 반복되므로, 액 저장부(626)의 내벽면(626a)과 외벽면(626b) 사이에 있어서, 막 형성성 수지 용액의 합류 경계가, 액 저장부(626)의 중심축을 지나는 수평 방향의 직선을 따라서 형성되는 것이 억제된다고 생각된다. 그로 인해, 액 저장부(626)에서 액 저장되는 막 형성 수지 용액에 있어서의 막 형성성 수지의 얽힘 및 합류 경계는 결과적으로 전체적으로 작아져, 본 발명의 방사 노즐의 내부에 있어서 상기 막 형성 수지 용액이 균일화되어, 편평 등의 부하 발생 시의 응력이 분산되므로, 형성되는 다공질막층에, 축 방향을 따른 균열의 기점이 형성되는 것이 억제된다고 생각된다.That is, in the spinning
나선 유로(626c)의 높이[나선 형상의 둑(628)에 있어서의 상하에 위치하는 부분끼리의 거리]는 특별히 한정되지 않는다.The height of the
둑(628)의 길이[내벽면(626a)으로부터 외벽면(626b)측의 선단부까지의 거리]는 액 저장부(626) 내에서 막 형성성 수지 용액을 나선 형상으로 선회시킬 수 있는 길이이면 된다.The length of the dam 628 (the distance from the
둑(628)의 선단부와 액 저장부(626)의 외벽면(626b)의 간극의 길이는 나선 유로(626c)를 유통하는 막 형성성 수지 용액이, 외벽면(626b)측으로부터 하방으로 떨어지는 길이이면 된다.The length of the gap between the tip end of the
또한, 도 42에 도시한 바와 같이, 액 저장부(626)에 있어서의 부형부(627) 근방에는 슬릿부(626d)를 형성해도 된다. 슬릿부(626d)를 형성하여 유동 저항을 부여함으로써, 막 형성성 수지 용액의 토출에 있어서의 둘레 방향의 균일성이 향상된다.As shown in Fig. 42, a
부형부(627)는 액 저장부(626)에서 단면 원환상으로 액 저장된 막 형성성 수지 용액을, 지지체와 동심 원통 형상으로 부형하는 부분이다.The
부형부(627)의 폭(내벽과 외벽의 거리)은 형성하는 다공질막층의 두께나 원하는 부형 조건에 따라서 적절하게 설정할 수 있다.The width (distance between the inner wall and the outer wall) of the
방사 노즐(62)에 의한 중공사막의 방사에서는 중공 형상의 지지체가 지지체 공급구(623a)로부터 지지체 통로(623)에 공급되고, 또한 막 형성성 수지 용액을 정량 공급하는 장치(예를 들어, 기어 펌프 등의 용적식 펌프)에 의해 막 형성성 수지 용액이 수지 공급구(624a)로부터 수지 유로(624)에 공급된다.In the spinning of the hollow fiber membrane by the spinning
수지 유로(624)에서는 도입부(625)를 유통해 온 막 형성성 수지 용액이 액 저장부(626)에 공급되고, 분기 및 합류 수단에 의해, 액 저장부(626) 내에서 나선 형상으로 선회하면서 둑(628)의 외벽면(626b)측으로부터 하방으로 떨어지도록 하여 유통하여, 분기와 합류를 반복하고, 액 저장부(626)의 내벽면(626a)과 외벽면(626b) 사이에 있어서, 막 형성성 수지 용액의 합류 경계가, 액 저장부(626)의 중심축을 지나는 수평 방향의 직선을 따라서 형성되는 일 없이, 단면 원환상으로 액 저장되어 부형부(627)로 유통한다. 그리고, 액 저장부(626)에 의해 액 저장된 막 형성성 수지 용액은 부형부(627)를 통해 지지체와 동심 원통 형상으로 부형되어, 토출구(624b)로부터 토출되고, 동시에 지지체 도출구(623b)로부터 도출되어 온 지지체의 외측에 부여된다.In the
그 후, 예를 들어, 막 형성성 수지 용액에 수분을 포함한 기체를 접촉시키는 용기 중, 막 형성성 수지 용액을 응고액과 접촉시키는 응고조 중을 통과시켜 막 형성성 수지 용액을 응고시키고, 세정, 또는 건조 등을 거침으로써 중공사막이 얻어진다.Thereafter, for example, in a container for bringing a film containing a water-containing gas into contact with the film-forming resin solution, the film-forming resin solution is allowed to pass through a coagulation bath in which the film-forming resin solution is brought into contact with the coagulating solution, , Or drying or the like to obtain a hollow fiber membrane.
이상 설명한 방사 노즐(11, 21, 31, 41, 51, 61 또는 62)을 사용하면, 방사 속도를 높인 경우라도 막 형성성 수지 용액을 둘레 방향으로 균일하게 부형할 수 있어, 다공질막층에 축 방향을 따라서 균열의 기점이 형성되는 것을 억제할 수 있으므로, 얻어지는 중공사막에 균열이 발생하는 것을 억제할 수 있다.The use of the spinning
본 발명의 제1 형태의 중공사막 방사 노즐은 상기 방사 노즐(11)로는 한정되지 않는다.The hollow fiber spinning nozzle of the first embodiment of the present invention is not limited to the
예를 들어, 방사 노즐(11)은 제1 액 저장부(118), 또는 제2 액 저장부(121)의 내부에 원통 형상의 다공 엘리먼트(131 및 132)를 설치한 형태였지만, 다공 엘리먼트의 형상은 원통 형상으로는 한정되지 않는다. 예를 들어, 원판 형상의 다공 엘리먼트를, 제1 액 저장부(118)의 슬릿부(118b) 및 제2 액 저장부(121)의 슬릿부(121b)의 부분에 설치하여, 그 원판 형상의 다공 엘리먼트의 외주면으로부터 내주면을 향해 막 형성성 수지 용액이 통과하는 형태로 해도 된다.For example, the spinning
또한, 방사 노즐(11)은 제1 부형부(119)와 제2 부형부(123)로 형성되는 복합부(120)를 갖는 형태였지만, 본 발명의 중공사막 방사 노즐은 노즐 내부에 복합부를 갖지 않고, 2 이상의 다공질막층을 형성하는 각각의 막 형성성 수지 용액이, 각각 따로따로 원통 형상으로 토출되고, 노즐 외부에서 복합 적층되어 지지체의 외측에 부여되는 것이어도 된다. 구체적으로는, 도 4에 예시한 중공사막 방사 노즐(12)[이하, 「방사 노즐(12)」이라고 기재함]이어도 된다. 방사 노즐(12)에 있어서 방사 노즐(11)과 동일한 부분은 동일한 부호를 부여하여 설명을 생략한다.The hollow fiber spinning nozzle of the present invention has a composite portion inside the nozzle and the
방사 노즐(12)은 제1 노즐(111), 제2 노즐(112A) 및 제3 노즐(113A)을 갖고 있고, 제1 액 저장부(118)로부터 유입되는 제1 막 형성성 수지 용액을 지지체 통로(114)와 동심 원 형상의 원통 형상으로 부형하는 제1 부형부(119A)와, 제2 액 저장부(121)로부터 유입되는 제2 막 형성성 수지 용액을 지지체 통로(114)와 동심 원 형상의 원통 형상으로 부형하는 제2 부형부(122A)를 갖고 있다. 제1 막 형성성 수지 용액은 수지 공급구(115a)로부터 수지 유로(115)에 공급되고, 제1 부형부(119A)에서 부형된 후에 토출구(115b)로부터 토출된다. 제2 막 형성성 수지 용액은 수지 공급구(116a)로부터 수지 유로(116)에 공급되고, 제2 부형부(122A)에서 부형된 후에 토출구(116b)로부터 토출된다. 토출구(115b, 116b)로부터 각각 토출된 제1 막 형성성 수지 용액과 제2 막 형성성 수지 용액은 노즐 외부에서 적층 복합되어, 지지체 도출구(114b)로부터 도출된 지지체의 외부에 부여된다.The spinning
또한, 방사 노즐(11)은 막 형성성 수지 용액이 외주면으로부터 내주면을 향해 통과하는 다공 엘리먼트(131 및 132)를 갖고 있었지만, 본 발명의 중공사막 방사 노즐에 있어서의 다공 엘리먼트는 막 형성성 수지 용액이 측면으로부터 통과하는 것이면 된다. 예를 들어, 도 5에 예시한 중공사막 방사 노즐(13)[이하, 「방사 노즐(13)」이라고 기재함]이어도 된다. 방사 노즐(13)은 단층의 다공질막층을 갖는 중공사막을 방사하는 노즐이다.The spinning
방사 노즐(13)은 제1 노즐(141) 및 제2 노즐(142)을 갖고 있고, 중공 형상의 지지체를 통과시키는 지지체 통로(143)와, 다공질막층을 형성하는 막 형성성 수지 용액이 유통하는 수지 유로(144)를 갖고 있다. 또한, 수지 유로(144)는 막 형성성 수지 용액을 도입하는 도입부(145)와, 막 형성성 수지 용액을 단면 원환상으로 하여 액 저장하는 액 저장부(146)와, 액 저장부(146)로부터 유입되는 막 형성성 수지 용액을, 지지체 통로(143)를 통과시키는 지지체와 동심 원 형상의 원통 형상으로 부형하는 부형부(147)를 갖고 있다. 또한, 액 저장부(146)의 내부에는 막 형성성 수지 용액이 내주면으로부터 외주면을 향해 통과하는 다공 엘리먼트(151)가 설치되어 있다. 다공 엘리먼트(151)로서는, 다공 엘리먼트(131)에서 예로 든 것과 동일한 것을 사용할 수 있다.The spinning
방사 노즐(13)에 의한 방사에 있어서의 막 형성성 수지 용액은 수지 공급구(144a)로부터 수지 유로(144)로 공급되고, 액 저장부(146)에 있어서의 다공 엘리먼트(151)의 내측에 공급되고, 양쪽으로 분기하여 원호 형상으로 유통하여 반대측에서 합류한다. 그리고, 그 막 형성성 수지 용액이, 다공 엘리먼트(151)를 내주면으로부터 외주면을 향해 통과하고, 부형부(147)에서 원통 형상으로 부형되어 토출구(144b)로부터 토출되고, 동시에 지지체 도출구(143a)로부터 도출되어 온 지지체의 외측에 부여된다. 이와 같이, 막 형성성 수지 용액이 내주면으로부터 외주면을 향해 통과하는 다공 엘리먼트(151)를 설치하도록 해도, 얻어지는 중공사막에 균열이 발생하는 것을 억제할 수 있다.The film-forming resin solution in the spinning
본 발명의 제2 형태의 중공사막 방사 노즐은, 상기 방사 노즐(21)로는 한정되지 않는다. 예를 들어, 방사 노즐(21)의 액 저장부(217) 대신에, 도 14에 도시한 바와 같이 단면 원환상의 원환부(217b)와, 원환부(217b)로부터 외측을 향해 오목해지도록 형성된 6개의 외주부(217c)를 갖는 제1 부형실(217C)과, 마찬가지로 원환부와 6개의 외주부를 갖는 제2 액 저장실로 나뉘어지고, 각각의 외주부(217c)의 부분에 6개의 공급로(217a)가 설치된 액 저장부를 갖는 중공사막 방사 노즐이어도 된다.The hollow fiber spinning nozzle of the second embodiment of the present invention is not limited to the spinning
또한, 방사 노즐(21)의 액 저장부(217) 대신에, 도 15에 도시한 바와 같이 외주부를 갖지 않고, 단면 원환상의 제1 액 저장실(217D)과, 동일 형상의 제2 액 저장실을 갖고, 그 외벽을 따르도록 2 이상의 공급로(217a)가 설치된 부형부를 갖는 중공사막 방사 노즐이어도 된다.Instead of the
또한, 제1 액 저장실(217A)의 외주부(217c)가 계단 형상으로 되어 있지 않고, 제2 액 저장부(217B)와 같이 저면이 일정하게 되어 있는 것이어도 된다.Further, the outer
또한, 방사 노즐(21)의 액 저장부(217)는 2단의 액 저장실로 나뉘어져 있었지만, 본 발명의 중공사막 방사 노즐은 액 저장부가 3단 이상의 부형실로 나뉘어져 있어도 된다. 이 경우의 액 저장부는 상하에 이웃하는 액 저장실이 각각, 외벽을 따르도록 설치된 2 이상의 공급로에서 연통된다.The
또한, 본 발명의 중공사막 방사 노즐은 다층 다공질막층을 갖는 다공질 중공사막을 방사하는 노즐이어도 된다. 예를 들어, 방사 노즐(21)과 같은 액 저장부와 부형부를 갖는 수지 유로를 2개 갖고, 각각의 수지 유로에서 원통 형상으로 부형한 막 형성성 수지 용액을, 동심 원 형상으로 적층 복합하여 중공 형상의 지지체의 외측에 부여하는 중공사막 방사 노즐이어도 된다.The hollow fiber spinning nozzle of the present invention may be a nozzle for spinning a porous hollow fiber membrane having a multilayer porous membrane layer. For example, the film-forming resin solution having two cylindrical resin flow paths, each having a liquid reservoir portion and a hollow portion, such as the spinning
이 경우, 방사 노즐의 내부에, 막 형성성 수지 용액을 적층 복합하는 복합부를 설치해도 되고, 노즐의 외부에서 각각의 막 형성성 수지 용액이 적층 복합되어 지지체의 외측에 부여되도록 해도 된다.In this case, a composite portion may be provided in which the film-forming resin solution is laminated and compounded inside the spinning nozzle, or each of the film-forming resin solutions may be laminated and mixed on the outside of the nozzle to be provided outside the support.
본 발명의 제3 형태의 중공사막 방사 노즐은 액 저장부의 내부에, 입자가 충전된 충전층이 형성되어 있는 것이면, 상기 방사 노즐(31)로는 한정되지 않는다. 예를 들어, 도 19 및 도 20에 예시한 중공사막 방사 노즐(32)[이하, 「방사 노즐(32)」이라고 기재함]이어도 된다.The hollow fiber spinning nozzle according to the third aspect of the present invention is not limited to the spinning
방사 노즐(32)은 제1 노즐(331)과 제2 노즐(332)을 갖고 있고, 내부에, 중공 형상의 지지체를 통과시키는 지지체 통로(333)와, 다공질막층을 형성하는 막 형성성 수지 용액을 유통시키는 수지 유로(334)를 갖고 있다. 수지 유로(334)는 막 형성성 수지 용액이 도입되는 도입부(335)와, 막 형성성 수지 용액을 단면 원환상으로 하여 액 저장하는 액 저장부(336)와, 막 형성성 수지 용액을 원통 형상으로 부형하는 부형부(337)를 갖고 있다. 액 저장부(336)는 수평 방향의 단면 형상이 원환상이고, 또한 수직 방향의 단면 형상이 반원형이다. 액 저장부(336)에는 액 저장부(336)의 높이와 대략 동등한 직경을 갖는 구 형상의 입자(341)가 충전된 충전층(340)이 형성되어 있다.The spinning
부형부(337)는 액 저장부(336)로부터 유입되는 막 형성성 수지 용액을, 지지체 통로(333)를 통과시키는 지지체와 동심 원 형상의 원통 형상으로 부형하도록 되어 있다.The
또한, 본 발명의 제3 형태의 중공사막 방사 노즐은 충전층이 부형부의 바닥으로부터 형성되어 있지 않아도 된다. 예를 들어, 부형부의 내부의 소정의 높이에, 원반 형상의 철망, 또는 필터 등의 막 형성성 수지 용액이 통과하는 원반 지지체를 설치하여, 부형부의 내부에 있어서의 상기 원반 지지체 상에, 입자를 충전하여 충전층을 형성한 것이어도 된다.In the hollow fiber membrane spinning nozzle according to the third aspect of the present invention, the filling layer may not be formed from the bottom of the hollow portion. For example, a disc supporting body through which a film-like wire mesh or a film-forming resin solution such as a filter passes is provided at a predetermined height in the inside of the embedding portion. On the disc supporting portion inside the embedding portion, Or a packed layer may be formed by filling the particles.
또한, 본 발명의 중공사막 방사 노즐은 다층의 다공질막층을 갖는 다공질 중공사막을 방사하는 노즐이어도 된다. 예를 들어, 방사 노즐(31)과 같은 액 저장부와 부형부를 갖는 수지 유로를 2개 갖고, 그들 액 저장부의 각각에 입자를 충전한 충전층이 형성되어 있고, 각각의 부형부에서 원통 형상으로 부형한 막 형성성 수지 용액을 동심 원 형상으로 적층 복합하여 중공 형상의 지지체의 외측에 부여하는 중공사막 방사 노즐이어도 된다. 이 경우, 방사 노즐의 내부에, 각각의 부형부에서 부형한 막 형성성 수지 용액을 적층 복합하는 복합부를 설치해도 되고, 노즐의 외부에서 막 형성성 수지 용액이 적층 복합되어 지지체의 외측에 부여되도록 해도 된다.The hollow fiber spinning nozzle of the present invention may be a nozzle for spinning a porous hollow fiber membrane having a multi-layered porous membrane layer. For example, two resin flow paths, each having a liquid storage portion and a negative portion, such as the spinning
본 발명의 제4 형태의 중공사막 방사 노즐은 방사 노즐(41)로는 한정되지 않는다. 예를 들어, 방사 노즐(41)의 액 저장부는 4단이었지만, 액 저장부는 2단 또는 3단이어도 되고, 5단 이상이어도 된다.The hollow fiber spinning nozzle according to the fourth aspect of the present invention is not limited to the
또한, 각 수지 공급부가 액 저장부(416)의 둘레 방향을 따라서 서로 반시계 방향으로 225°씩 어긋나도록 등간격으로 설치되어 있지만, 수지 공급부가 형성되는 위치는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 방사 노즐(41)의 제1 수지 공급부(416a), 제2 수지 공급부(416b) 및 제3 수지 공급부(416c)가 액 저장부(416)의 둘레 방향을 따라서 반시계 방향으로 135°씩 어긋나도록 형성되어 있어도 된다.Further, although the resin supply portions are provided at equal intervals so as to be shifted by 225 degrees in the counterclockwise direction from each other along the circumferential direction of the
또한, 본 발명의 중공사막 방사 노즐은 다른 막 형성성 수지 용액에 의해 형성되는 다공질막층이 적층된 다공질 중공사막을 방사하는 노즐이어도 된다. 예를 들어, 전술한 액 저장부와 부형부를 갖는 수지 유로를 2개 갖고, 각각의 수지 유로에서 원통 형상으로 부형한 종류가 다른 막 형성성 수지 용액을, 동심 원 형상으로 적층 복합하여 중공 형상의 지지체의 외측에 부여하는 중공사막 방사 노즐이어도 된다. 이 경우, 2개의 수지 유로의 각각의 최하단의 부형부의 하류측에, 각각의 수지 유로를 유통해 온 막 형성성 수지 용액을 적층 복합하는 복합부를 설치해도 되고, 노즐의 외부에서 각각의 막 형성성 수지 용액이 적층 복합되어 지지체의 외측에 부여되도록 해도 된다.In addition, the hollow fiber spinning nozzle of the present invention may be a nozzle that emits a porous hollow fiber membrane in which a porous membrane layer formed by another film-forming resin solution is laminated. For example, the above-mentioned film-forming resin solutions having two kinds of resin flow paths having the liquid storage portion and the shaping portion and having different types of cylindrically shaped resin solutions in the respective resin flow paths are stacked and laminated in a concentric circular shape, Or a hollow fiber membrane spinning nozzle provided outside the support body. In this case, a composite part may be provided on the downstream side of each of the lowermost bulging portions of the two resin flow paths, in which a film-forming resin solution flowing through each resin flow path is laminated and compounded. The resin solution may be laminated and combined to be provided on the outer side of the support.
본 발명의 제5 형태의 중공사막 방사 노즐은, 상기 방사 노즐(51)로는 한정되지 않는다. 예를 들어, 방사 노즐(51)에서는, 사행부(518)의 원환 유로부는 5개였지만, 5개로는 한정되지 않는다.The hollow fiber spinning nozzle according to the fifth aspect of the present invention is not limited to the spinning
사행부(518)의 원환 유로부는 2개 이상이면 된다.The number of the annular flow path portions of the meandering
또한, 방사 노즐(51)의 사행부(518)는 액 저장부(516)로부터 유입되는 막 형성성 수지 용액을, 중심 방향을 향해 상하로 사행시키는 부분이었지만, 본 발명의 제5 형태의 중공사막 방사 노즐은, 사행부를 갖고 있는 것이면 이 형태로는 한정되지 않는다.The meandering
예를 들어, 도 35에 예시한 중공사막 방사 노즐(52)[이하, 「방사 노즐(52)」이라고 기재함]이어도 된다. 방사 노즐(52)은 제1 노즐(521a)과 제2 노즐(521b), 제3 노즐(522a), 제4 노즐(522b)을 갖고 있고, 내부에, 중공 형상의 지지체를 통과시키는 지지체 통로(523)와, 다공질막층을 형성하는 막 형성성 수지 용액을 유통시키는 수지 유로(524)를 갖고 있다. 수지 유로(524)는 막 형성성 수지 용액이 도입되는 도입부(525)와, 막 형성성 수지 용액을 단면 원환상으로 하여 액 저장하는 액 저장부(526)와, 막 형성 수지 용액을 원통 형상으로 부형하는 부형부(527)를 갖고 있다. 또한, 방사 노즐(52)은 액 저장부(526)와 부형부(527) 사이에, 막 형성성 수지 용액을 단면 원환상으로 유지한 상태에서 상하로 사행시키는 사행부(528)를 갖고 있다.For example, the hollow fiber membrane spinning nozzle 52 (hereinafter referred to as " spinning
방사 노즐(52)의 사행부(528)는, 도 35에 도시한 바와 같이 액 저장부(526)로부터 유입되는 막 형성성 수지 용액을, 중심으로부터 외측을 향해 상하로 사행시켜 유통시키도록 되어 있다.As shown in Fig. 35, the meandering
또한, 본 발명의 중공사막 방사 노즐은 다층의 다공질막층을 갖는 다공질 중공사막을 방사하는 노즐이어도 된다. 예를 들어, 방사 노즐(71)과 같은 액 저장부(717 및 724), 부형부(728 및 718) 및 사행부(719 및 726)를 갖는 수지 유로(715 및 722)를 2개 갖고, 그들 수지 유로(715 및 722)의 부형부(728 및 718)에서 부형한 막 형성성 수지 용액을 동심 원 형상으로 적층 복합하여 중공 형상의 지지체의 외측에 부여하는 중공사막 방사 노즐이어도 된다. 이 경우, 방사 노즐의 내부에, 각각의 막 형성성 수지 용액을 적층 복합하는 복합부(730)를 설치해도 되고, 노즐의 외부에서 각각의 막 형성성 수지 용액이 적층 복합되어 지지체의 외측에 부여되도록 해도 된다.The hollow fiber spinning nozzle of the present invention may be a nozzle for spinning a porous hollow fiber membrane having a multi-layered porous membrane layer. For example, two liquid
전술한 방사 노즐(61)에 있어서의 액 저장부(616)에는 2개의 둑(618)과 둑(619)이 서로 소용돌이 형상으로 설치되어 있는 형태였지만, 둑을 1개만 소용돌이 형상으로 설치한 형태여도 된다. 예를 들어, 도 40에 도시한 바와 같이 액 저장부(616)의 내부에, 하벽면으로부터 상벽면을 향해 연장되는 1개의 둑(618A)이 소용돌이 형상으로 설치된 형태여도 된다. 이와 같은 형태라도, 액 저장부(616) 내에서는 막 형성성 수지 용액이 소용돌이 형상으로 선회하면서 둑(618A)을 타 넘도록 하여 유통하여, 미세한 분기와 합류를 반복하므로, 액 저장부(616)의 내벽면과 외벽면 사이에 있어서, 막 형성성 수지 용액의 합류 경계가, 액 저장부(616)의 중심축을 지나는 수평 방향의 직선을 따라서 형성되는 것이 억제된다고 생각된다. 그로 인해, 다공질막층에 축 방향을 따른 균열의 기점이 형성되는 것을 억제할 수 있고, 얻어지는 중공사막에 균열이 발생하는 것을 억제할 수 있다.The two
본 발명의 제6 형태의 중공사막 방사 노즐은, 상기 방사 노즐(61 또는 62)로는 한정되지 않는다. 예를 들어, 본 발명의 중공사막 방사 노즐은 다층의 다공질막층을 갖는 다공질 중공사막을 방사하는 노즐이어도 된다. 구체적으로는, 방사 노즐(61 또는 62)과 같은 액 저장부 및 부형부를 갖는 수지 유로를 2개 갖고, 그들 액 저장부의 각각에, 전술한 바와 같은 막 형성성 수지 용액의 유통을 선회시키도록 규제하는 둑이 설치되어 있고, 그들 액 저장부에 있어서 액 저장된 막 형성성 수지 용액을 동심 원통 형상으로 적층 복합하여 중공 형상의 지지체의 외측에 부여하는 중공사막 방사 노즐이어도 된다. 이 경우, 방사 노즐의 내부에, 각각의 액 저장부에서 액 저장한 막 형성성 수지 용액을 적층 복합하는 복합부를 설치해도 되고, 노즐의 외부에서 막 형성성 수지 용액이 적층 복합되어 지지체의 외측에 부여되도록 해도 된다.The hollow fiber spinning nozzle according to the sixth aspect of the present invention is not limited to the spinning nozzle (61 or 62). For example, the hollow fiber spinning nozzle of the present invention may be a nozzle that emits a porous hollow fiber membrane having a multi-layered porous membrane layer. Specifically, it is preferable that two resin flow paths having a liquid storing portion and a forming portion such as the spinning
본 발명의 방사 노즐은 그 중심에 지지체를 통과시키는 지지체 통로를 갖는 방사 노즐이어도 되고, 중공 형상의 지지체를 갖지 않는 다공질 중공사막을 방사하는 방사 노즐이어도 된다.The spinneret of the present invention may be a spinneret having a support passage for passing a support at the center thereof, or a spinneret for spinning a porous hollow fiber membrane having no hollow support.
상기 지지체 통로에 지지체 또는 코어액 등을 통과시킴으로써, 중공 형상의 중공사막이 얻어진다. 상기 지지체 통로에는 지지체를 통과시키는 것이 바람직하다.By passing a support or a core liquid or the like through the support passage, a hollow hollow fiber membrane is obtained. It is preferable that the support passage is passed through the support passage.
본 발명의 방사 노즐이 중공 형상의 지지체를 갖지 않는 다공질 중공사막을 방사하는 방사 노즐인 경우, 지지체 통로에 코어액 등을 통과시켜, 응고 및 세정함으로써, 중공 형상의 다공질막을 갖는 다공질 중공사막을 제조할 수 있다. 상기 코어액으로서는, 원하는 응고력을 갖는 것을 적절하게 선정하면 된다. 상기 코어액으로서는, 예를 들어 물, 글리세린 혹은 에틸렌글리콜 등의 비용매의 단독 혹은 혼합물, 용매와의 혼합 용액 혹은 이들 각종 복수의 조합, 또는 폴리비닐피롤리돈과 같은 가용성 폴리머 등을 들 수 있다.In the case where the spinning nozzle of the present invention is a spinning nozzle that emits a porous hollow fiber membrane having no hollow support, a core liquid or the like is passed through the support channel, and solidification and washing are performed to produce a porous hollow fiber membrane having a hollow porous membrane can do. As the core liquid, those having desired coagulation power may be appropriately selected. As the core liquid, for example, water, a non-solvent such as glycerin or ethylene glycol may be used alone or as a mixture, a mixed solution with a solvent, or a combination of a plurality of these, or a soluble polymer such as polyvinyl pyrrolidone .
본 발명의 방사 노즐은 상기 지지체 통로를 1개만 갖는 것이 바람직하다.The spinning nozzle of the present invention preferably has only one support passage.
<중공사막의 제조 방법><Manufacturing Method of Hollow Fiber Membrane>
본 발명의 중공 형상의 다공질막층을 갖는 중공사막의 제조 방법은 막 형성성 수지 용액으로부터 중공 형상의 중공사막을 방사하는 방사 공정, 방사된 중공사막을 응고액에 의해 응고시키는 응고 공정, 응고한 상기 중공사막으로부터 용매를 제거하는 탈용매 공정, 용매를 제거한 상기 중공사막 내부에 포함되는 첨가제를 분해하고, 세정에 의해 제거하는 분해 및 세정 공정, 세정 후의 상기 중공사막을 건조시키는 건조 공정 및 건조 후의 상기 중공사막을 권취하는 권취 공정을 갖고, 상기 막 형성성 수지 용액으로부터 상기 중공사막을 방사하는 방사 공정이, 본 발명의 중공사막 방사 노즐에 의해 상기 막 형성성 수지 용액으로부터 상기 중공사막이 방사되는 것을 포함한다.The method for producing a hollow fiber membrane having a hollow porous membrane layer of the present invention includes a spinning process of spinning a hollow fiber membrane from a film-forming resin solution, a coagulation process of coagulating the spinning hollow fiber membrane by a coagulating solution, A desolvating process for removing the solvent from the hollow fiber membrane, a decomposition and cleaning process for decomposing and removing the additive contained in the hollow fiber membrane from which the solvent has been removed by cleaning, a drying process for drying the hollow fiber membrane after the cleaning, It is preferable that the spinning step of spinning the hollow fiber membrane from the film-forming resin solution has a spinning step of spinning up the hollow fiber membrane and spinning the hollow fiber membrane from the film-forming resin solution by the hollow fiber spinning nozzle of the present invention .
<<방사 공정>><< Radiation Process >>
본 발명의 중공사막의 제조 방법에서는, 우선, 전술한 막 형성성 수지 용액을 조제한다. 본 발명의 중공사막의 제조 방법에 사용되는 본 발명의 방사 노즐은 내부에, 중공 형상의 지지체를 통과시키는 지지체 통로와, 다공질막층을 형성하는 막 형성성 수지 용액을 유통시키는 수지 유로를 갖고 있다. 방사 노즐은 중공 형상의 지지체가 지지체 공급구로부터 공급되어 지지체 도출구로부터 도출되고, 상기 막 형성성 수지 용액이 수지 공급구로부터 공급되어 토출구로부터 상기 지지체의 주위에 원통 형상으로 토출되도록 되어 있다. 본 발명의 방사 노즐에 의한 중공사막의 방사에서는, 방사 노즐의 토출구로부터 토출된 상기 막 형성성 수지 용액이, 지지체 도출구로부터 동시에 도출되는 중공 형상의 지지체의 외측에 부여된다.In the method for producing a hollow fiber membrane of the present invention, the above-mentioned film-forming resin solution is first prepared. The spinning nozzle of the present invention used in the method for producing a hollow fiber membrane of the present invention has a support passage for allowing a hollow support to pass therethrough and a resin flow passage for flowing a film-forming resin solution for forming a porous film layer. In the spinning nozzle, a hollow support is fed from the support feed port and is led out from the support outlet, and the film-forming resin solution is fed from the resin feed port and discharged in a cylindrical shape around the support from the ejection port. In the spinning of the hollow fiber membrane by the spinning nozzle of the present invention, the film-forming resin solution discharged from the discharge port of the spinning nozzle is given to the outside of the hollow support which is simultaneously led out from the support outlet.
<<응고 공정>><< Coagulation process >>
응고욕 내의 응고액과, 상기 방사 노즐로부터 토출된 상기 막 형성성 수지 용액을 접촉시키고, 상기 막 형성성 수지 용액을 응고시켜, 상기 막 형성성 수지 용액 중의 용매를 비용매로 치환하고, 다공질막층을 형성하여, 중공 형상의 다공질막층을 갖는 중공사막 전구체를 얻는다.Contacting the coagulation liquid in the coagulation bath with the film-forming resin solution discharged from the spinning nozzle to coagulate the film-forming resin solution to replace the solvent in the film-forming resin solution with non-solvent, To obtain a hollow fiber membrane precursor having a hollow porous membrane layer.
상기 방사 노즐로부터 상기 중공사막 전구체가 토출된 후, 응고액이 들어간 응고욕에 이를 때까지의 동안에, 공주 구간(에어 갭)을 설치해도(건습식 방사) 되고, 공주 구간을 설치하지 않아도(습식 방사) 된다.(Air-wet spinning) is performed even after the hollow fiber membrane precursor is discharged from the spinneret until the coagulating bath containing the coagulating solution is introduced (dry-wet spinning) Radiation).
본 발명에서 사용하는 막 형성성 수지 용액은 막 형성성 수지 및 상 분리의 제어를 목적으로 한 첨가제(개공제)를 양자의 양용매가 되는 유기 용매에 용해한 용액(제막 원액)이다. 상기 응고액은 물, 에탄올, 또는 메탄올 등이나 이들의 혼합물을 들 수 있지만, 특히 상기 제막 원액에 사용한 용매와 물의 혼합액이 안전성, 또는 운전 관리의 면으로부터 바람직하다.The film-forming resin solution used in the present invention is a solution (a film-forming solution) obtained by dissolving a film-forming resin and an additive (pore-forming agent) for the purpose of phase separation control in an organic solvent for both solvents. The coagulating solution may be water, ethanol, methanol or the like, or a mixture thereof. Particularly, a mixed solution of a solvent and water used in the stock solution is preferable from the viewpoints of safety and operation management.
<<탈용매 공정>><< Desolvation Process >>
상술한 바와 같이 상기 응고 공정에 의해 응고한, 중공사막 전구체 중에는 용매 등의 물질이 다량으로 잔존하고 있으므로, 상기 중공사막 전구체 중에 잔존하는 용매 등의 물질을 제거하는 공정(탈용매 공정)을 행한다.As described above, since a large amount of a solvent or the like remains in the hollow fiber membrane precursor solidified by the coagulation step, a step of removing the solvent or the like remaining in the hollow fiber membrane precursor is performed (desolvation process).
탈용매 공정에서는 상기 중공 형상의 다공질막층을 갖는 중공사막 전구체를 탈용매조 중의 열수에 접촉함으로써 용매를 제거한다. 열수의 온도는 상기 중공사막 전구체끼리가 융착되지 않는 범위에서, 가능한 한 고온으로 하는 것이 효과적이다. 이로 인해, 상기 열수의 온도는 20∼100℃가 바람직하고, 50∼100℃가 보다 바람직하다.In the desolvation step, the hollow fiber membrane precursor having the hollow porous membrane layer is contacted with hot water in the desolvation tank to remove the solvent. It is effective to set the temperature of the hot water as high as possible within a range in which the hollow fiber membrane precursors are not fused with each other. Therefore, the temperature of the hot water is preferably 20 to 100 캜, more preferably 50 to 100 캜.
<<분해 및 세정 공정>><< Decomposition and Cleaning Process >>
분해 및 세정 공정은 차아염소산 등에 의해 중공사막 전구체 내부의 첨가제(개공제)를 분해하고, 그 후의 세정에 의해 제거하는 공정이다.The decomposition and washing step is a step of decomposing an additive (pore-forming agent) in the hollow fiber membrane precursor by hypochlorous acid or the like and removing it by subsequent washing.
분해 및 세정 공정에서는 탈용매 공정 후의 중공사막 전구체를 산화제인 차아염소산 나트륨 수용액에 침지 후, 분해조 중에서 첨가제(개공제)를 산화 분해에 의해 저분자화한다. 그 후, 고속 세정조 중의 열수로 첨가제(개공제)를 세정한다. 분해 및 세정 공정은 상기 중공사막 전구체 내부의 첨가제(개공제)를 원하는 레벨에 도달하도록, 1회의 처리 또는 2회 이상 반복해서 처리를 행한다.In the step of decomposition and washing, the hollow fiber membrane precursor after the desolvation step is immersed in an aqueous solution of sodium hypochlorite, which is an oxidizing agent, and the additives (openers) are decomposed by oxidative decomposition in a decomposition bath. Thereafter, the additive (opener) is washed with hot water in the high-speed cleaning tank. The decomposition and cleaning step is carried out one time or two or more times so as to reach the desired level of the additive (open reduction agent) in the hollow fiber membrane precursor.
<<건조 공정 및 권취 공정>><< Drying Process and Winding Process >>
건조 공정에서는 분해 및 세정 공정이 실시된 중공사막을 건조한다.In the drying process, the hollow fiber membrane subjected to the decomposition and washing process is dried.
건조 공정의 방법으로서는 특별히 제한은 없고, 중공사막을 열풍 건조기 등의 건조기(77)에 도입하는 방법으로 행하면 된다.The method of the drying step is not particularly limited, and the hollow fiber membrane may be introduced into a dryer 77 such as a hot air dryer.
예를 들어, 분해 및 세정 공정 후의 상기 중공사막을 60℃ 이상에서, 총 소요 시간이 1분간 이상 24시간 미만 건조한 후, 보빈 또는 실패 등의 권취기에 권취한다.For example, the hollow fiber membrane after the decomposition and washing process is dried at a temperature of 60 ° C or higher for less than 24 hours in total for a time period of 1 minute or more, and then wound on a winding machine such as bobbin or failure.
본 발명의 중공사막 방사 노즐 및 상기 방사 노즐을 사용한 본 발명의 중공사막의 제조 방법은 방사 속도를 높인 경우라도, 축 방향을 따른 균열이 발생하기 어려운 중공사막을 제조할 수 있다. 막 균열의 발생의 용이는, 후술하는 막 균열성 확인 시험에 의해 확인할 수 있다.The hollow fiber membrane of the present invention and the method of manufacturing the hollow fiber membrane of the present invention using the spinneret can produce a hollow fiber membrane in which cracking along the axial direction is less likely to occur even when the spinning speed is increased. The ease of occurrence of film cracks can be confirmed by a film cracking confirmation test described later.
본 발명의 방사 노즐 또는 본 발명의 제조 방법에 의해 제조되는 상기 중공사막은 중공 형상의 다공질막층을 갖는 중공사막이고, 그 중심에 중공부를 갖는다. 상기 중공사막은 상기 중공부를 1개만 갖는 것이 바람직하다.The spinning nozzle of the present invention or the hollow fiber membrane produced by the production method of the present invention is a hollow fiber membrane having a hollow porous film layer and has a hollow portion at the center thereof. It is preferable that the hollow fiber membrane has only one hollow portion.
상기 중공사막의 외경 d라 함은, 상기 중공사막의 환상 단면에 있어서의, 막의 최외주의 직경을 말한다. 중공사막의 내경 dh라 함은, 상기 중공사막의 환상 단면에 있어서의, 지지체 내면의 직경을 말한다.The outer diameter d of the hollow fiber membrane refers to the diameter of the outermost periphery of the membrane in the annular cross section of the hollow fiber membrane. The inner diameter dh of the hollow fiber membrane refers to the diameter of the inner surface of the support on the annular cross section of the hollow fiber membrane.
(중공사막의 외경 d)(Outer diameter d of the hollow fiber membrane)
중공사막의 외경 d는 이하의 방법으로 측정하였다.The outer diameter d of the hollow fiber membrane was measured by the following method.
측정하는 샘플을 약 10㎝로 절단하여 몇 개를 묶고, 전체를 폴리우레탄 수지로 덮었다. 폴리우레탄 수지는 지지체 내의 중공부에도 침투하도록 하였다.The sample to be measured was cut to about 10 cm, and several pieces were bundled, and the whole was covered with a polyurethane resin. The polyurethane resin was also allowed to penetrate into the hollow portion in the support.
폴리우레탄 수지 경화 후, 면도날을 사용하여 두께(막의 길이 방향) 약 0.5㎜의 박편을 샘플링하였다.After the curing of the polyurethane resin, a flake having a thickness of 0.5 mm was sampled using a razor blade.
다음에, 샘플링한 중공사막의 환상 단면을, 투영기(니콘사제, PROFILE PROJECTOR V-12)를 사용하여 대물 렌즈 100배로 관찰하였다.Next, the annular section of the sampled hollow fiber membrane was observed with an objective lens 100 times using a projector (PROFILE PROJECTOR V-12 made by Nikon Corporation).
관찰하고 있는 중공 형상 다공질막 단면의 X방향 및 Y방향의 외표면의 위치에 마크(라인)를 맞추어 좌표를 판독하여, 외경 d를 계산하였다. 이를 3회 측정하여 외경 d의 평균값을 구하였다.Marks (lines) were aligned with the positions of the outer surface of the hollow porous film in the X and Y directions, and the coordinates were read to calculate the outer diameter d. This was measured three times to obtain an average value of the outer diameter d.
중공사막의 내경 dh는 이하의 방법으로 측정하였다. The inner diameter dh of the hollow fiber membrane was measured by the following method.
측정하는 샘플은 외경 d를 측정한 샘플과 동일한 방법으로 샘플링하였다.The sample to be measured was sampled in the same manner as the sample in which the outer diameter d was measured.
다음에, 샘플링한 중공사막의 환상 단면을, 투영기(니콘사제, PROFILE PROJECTOR V-12)를 사용하여 대물 렌즈 100배로 관찰하였다.Next, the annular section of the sampled hollow fiber membrane was observed with an objective lens 100 times using a projector (PROFILE PROJECTOR V-12 made by Nikon Corporation).
관찰하고 있는 중공사막 단면의 X방향 및 Y방향의 지지체 내면의 위치에 마크(라인)를 맞추어 좌표를 판독하여, 그것으로부터 내경 dh를 계산하였다. 이를 3회 측정하여 내경 dh의 평균값을 구하였다.Marks (lines) were fitted to the positions of the inner surface of the support in the X and Y directions of the hollow fiber membrane being observed, and the coordinates were read, and the inner diameter dh was calculated therefrom. This was measured three times to obtain an average value of the inner diameter dh.
통상, 중공사막은 여과 대상물을 막 외표면으로부터 막 내면으로 투과시켜, 기능을 발현시키지만, d/dh의 값이 커지면, 중공사막의 여과면 추산 시에 사용하는 파라미터가 되는 외경 d에 대해, 중공사막면 통과 후의 중공부에 있어서의 유체의 유동 저항 추산 시에 사용하는 파라미터가 되는 내경 dh가 작아지거나, 내경 dh에 비해 외경 d가 커지므로, 여과 후의 유체가 중공부를 흐를 때의, 유동 저항이 증가하여, 중공사막의 유효 이용이 곤란해지거나, 막 형성성 수지 용액의 응고 지연이 발생하여, 원하는 막 구조가 얻어지지 않거나, 막 형성성 수지 용액이 지지체 내부에 과잉 진입하여, 중공부를 폐색하는 등의 가능성이 있다.Normally, the hollow fiber membrane permeates the object to be filtered from the outer surface of the membrane to the inner surface of the membrane, but when the value of d / dh becomes large, the diameter d, which is a parameter used in the estimation of the filtration surface of the hollow fiber membrane, Since the inner diameter dh which is a parameter to be used in estimating the flow resistance of the fluid in the hollow portion after passing through the desert surface is small or the outer diameter d is larger than the inner diameter dh, the flow resistance when the fluid after filtration flows through the hollow portion , The effective use of the hollow fiber membrane becomes difficult, the coagulation delay of the film-forming resin solution occurs, and a desired film structure is not obtained, or the film-forming resin solution excessively enters the inside of the support, And so on.
또한, d/dh의 값이 작아지면, 중공사막의 외경 d와 내경 dh의 차가 작아져, 중공사의 막 두께가 얇아지므로, 내압 강도가 저하되거나, 파산되기 쉬워질 가능성이 있다.If the value of d / dh becomes smaller, the difference between the outer diameter d and the inner diameter dh of the hollow fiber membrane becomes smaller, and the film thickness of the hollow fiber becomes thinner.
d/dh의 바람직한 범위는 1.3∼5.0이고, 보다 바람직한 범위는 1.4∼3.5이고, 가장 바람직한 범위는 1.5∼2.0이다.The preferable range of d / dh is 1.3 to 5.0, more preferably 1.4 to 3.5, and most preferably 1.5 to 2.0.
중공사막의 외경 d는 0.5㎜ 이상 5.0㎜ 이하가 바람직하다. 중공사막의 외경 d가 0.5㎜보다 작은 경우, 중공 보강 지지체의 제조가 곤란해진다. 중공사막의 외경 d가 5㎜를 초과하면, 막 엘리먼트의 집적 효율이 저하되어, 원하는 처리량이 얻어지지 않거나, 중공사막의 제조 공정에 있어서의, 가이드에 의한 턴 등의 공정 통과성 불량이 발생할 가능성이 있다.The outer diameter d of the hollow fiber membrane is preferably 0.5 mm or more and 5.0 mm or less. When the outer diameter d of the hollow fiber membrane is smaller than 0.5 mm, it becomes difficult to manufacture the hollow reinforcing support. If the outer diameter d of the hollow fiber membrane exceeds 5 mm, the efficiency of collecting the membrane elements is lowered and a desired throughput can not be obtained. In addition, the possibility of occurrence of defective process passability such as turning due to a guide in the hollow fiber membrane production process .
(실시예)(Example)
이하, 본 발명을 실시예에 의해 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들로 한정되지 않는다.Hereinafter, the present invention will be described concretely with reference to Examples, but the present invention is not limited thereto.
(막 균열성 확인 시험)(Film cracking confirmation test)
디지털 마이크로미터(Mitutoyo사제 MDC-25MJ)의 헤드 사이에, 중공사막을 마이크로미터의 측정 방향이 막의 직경 방향이 되도록 끼우고, 투영기에서 측정한 중공사막 외경값을 제로점으로 하여, 그 위치로부터 마이크로미터의 지시값이 마이너스로 되도록 스핀들을 회전시키고, 마이크로미터의 지시의 절대값이 투영기에서 측정한 중공사막의 중공부 직경의 값에 도달할 때까지 막을 압축 및 변형시키면서, 육안으로 균열의 발생을 확인하고, 균열 발생 시의 마이크로미터의 지시값을 기록하였다.The hollow fiber membrane was sandwiched between the heads of a digital micrometer (Mitutoyo MDC-25MJ) such that the measurement direction of the micrometer was the diameter direction of the membrane, and the outer diameter of the hollow fiber membrane measured by the projector was set to zero, The spindle was rotated so that the indicated value of the meter was negative and the film was compressed and deformed until the absolute value of the indication of the micrometer reached the value of the hollow portion diameter of the hollow fiber membrane measured by the projector, And an indication of the micrometer at the time of cracking was recorded.
막 균열이 보이지 않는 경우에는, 일단 마이크로미터를 개방하여, 막을 45° 회전시킨 후, 다시 압축 및 변형시켜 균열의 발생을 확인하고, 45°씩 회전시켜 최대 4회 측정을 행하였다. 측정 샘플은 약 1㎝ 길이를 3개로 하였다.When the film crack was not observed, once the micrometer was opened, the film was rotated by 45 °, and then the film was again compressed and deformed to confirm the occurrence of cracks. The measurement samples were about 3 cm in length.
균열성의 지표로서, 마이크로미터의 지시의 절대값이 막의 중공부 직경에 도달하기 전에 균열이 관찰된 것은 균열 있음으로 하고, 도달 시에 균열이 관찰되지 않았던 것은 균열 없음으로 하였다.As an index of the cracking property, a crack was observed before the absolute value of the indication of the micrometer reached the diameter of the hollow portion of the film, and a crack was observed.
〔실시예 1〕[Example 1]
(지지체의 제조)(Preparation of Support)
국제 공개 제2009/142279호 팜플릿의 실시예 4와 마찬가지로 하여 중공 형상 니트 브레이드 지지체를 제조하였다.A hollow knit braid support was prepared in the same manner as in Example 4 of the International Publication No. 2009/142279.
(중공사막의 제조)(Preparation of hollow fiber membrane)
폴리불화비닐리덴 A(아르케마사제, 상품명:카이나 301F), 폴리불화비닐리덴 C(아르케마사제, 상품명:카이나 9000HD), 폴리비닐피롤리돈(니혼쇼쿠바이사제, 상품명:K-79) 및 N,N-디메틸아세트아미드(DMAc)(삼성 파인 케미컬사제)를 표 1에 나타내는 질량비가 되도록 혼합하여, 막 형성성 수지 용액(3 및 4)을 조제하였다.(Manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd. under the trade name of K-2), polyvinylidene fluoride A (trade name: Kana 301F), polyvinylidene fluoride C (trade name: Kana 9000HD), polyvinyl pyrrolidone 79) and N, N-dimethylacetamide (DMAc) (manufactured by Samsung Fine Chemical Co., Ltd.) were mixed in the mass ratios shown in Table 1 to prepare film-forming resin solutions (3 and 4).
각 액 저장부에 다공 엘리먼트(SMC사제 소결 금속 엘리먼트 ESP-20-40-2-70, 길이 13㎜)를 각각 배치한 중공사막 방사 노즐(11)을 사용하여, 상기 방사 노즐을 32℃로 보온한 상태에서, 상기 중공 형상 니트 브레이드 지지체를 지지체 공급구(114a)로부터 공급하고, 매분 10m의 주행 속도로 주행시켰다. 제1 막 형성성 수지 용액으로서, 막 형성성 수지 용액(4)을 수지 공급구(115a)로부터 공급하고, 제2 막 형성성 수지 용액으로서, 막 형성성 수지 용액(3)을 수지 공급구(116a)로부터 공급하였다. 2종류의 막 형성성 수지 용액은 상기 방사 노즐 내부에서 적층 복합시키고, 상기 노즐로부터 토출 후에 상기 중공 형상 니트 브레이드 지지체에 도포 및 적층하고, 62㎜의 에어 갭 내를 통과시켰다. 상기 이외는, 국제 공개 제2009/142279호 팜플릿의 실시예 4와 마찬가지로 하여 중공사막을 제조하였다.Using the hollow
상기 중공사막의 각 액 저장부에 구멍 직경 70㎛의 다공 엘리먼트를 배치하였다. 각 액 저장부에 배치한 다공 엘리먼트 통과 후의 계산 합류수는 2872였다.A porous element having a pore diameter of 70 mu m was disposed in each solution reservoir of the hollow fiber membrane. The number of the calculated joins after passing through the porous element disposed in each liquid storage portion was 2,872.
얻어진 중공사막의 외경 d는 2.75㎜, 내경 dh는 1.5㎜, d/dh는 1.83이었다.The outer diameter d of the obtained hollow fiber membrane was 2.75 mm, the inner diameter dh was 1.5 mm, and the d / dh was 1.83.
얻어진 중공사막의 막 균열성 확인 시험의 결과, 막 균열은 관찰되지 않았다.As a result of the confirmation of the film cracking property of the obtained hollow fiber membrane, no crack was observed.
〔실시예 2〕[Example 2]
(지지체의 제조)(Preparation of Support)
국제 공개 제2009/142279호 팜플릿의 실시예 4와 마찬가지로 하여 중공 형상 니트 브레이드 지지체를 제조하였다.A hollow knit braid support was prepared in the same manner as in Example 4 of the International Publication No. 2009/142279.
(중공사막의 제조)(Preparation of hollow fiber membrane)
각 액 저장부에 구멍 직경 120㎛의 다공 엘리먼트(SMC사제 소결 금속 엘리먼트 ESP-20-40-2-120, 길이 13㎜)를 배치한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 중공사막을 제조하였다.A hollow fiber membrane was prepared in the same manner as in Example 1 except that a porous element (sintered metal element ESP-20-40-2-120, manufactured by SMC, length: 13 mm) having a pore diameter of 120 탆 was disposed in each of the solution reservoirs .
상기 중공사막의 각 액 저장부에 배치한 다공 엘리먼트의 계산 합류수는 1676이었다.The number of the calculated joins of the porous elements arranged in each solution reservoir of the hollow fiber membrane was 1676.
얻어진 중공사막의 외경 d는 2.75㎜, 내경 dh는 1.5㎜, d/dh는 1.83이었다.The outer diameter d of the obtained hollow fiber membrane was 2.75 mm, the inner diameter dh was 1.5 mm, and the d / dh was 1.83.
얻어진 중공사막의 막 균열성 확인 시험의 결과, 막 균열은 관찰되지 않았다.As a result of the confirmation of the film cracking property of the obtained hollow fiber membrane, no crack was observed.
〔실시예 3〕[Example 3]
(지지체의 제조)(Preparation of Support)
국제 공개 제2009/142279호 팜플릿의 실시예 4와 마찬가지로 하여 중공 형상 니트 브레이드 지지체를 제조하였다.A hollow knit braid support was prepared in the same manner as in Example 4 of the International Publication No. 2009/142279.
(중공사막의 제조)(Preparation of hollow fiber membrane)
각 액 저장부의 다공 엘리먼트의 공칭 여과 정밀도를 150㎛[후지 필터 고교사제 소결 철망 후지로이(등록 상표), 외경 14㎜, 내경 11㎜, 길이 13㎜]로 한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 중공사막을 제조하였다.The same procedure as in Example 1 was carried out except that the porous filter element of each liquid storage portion had a nominal filtration accuracy of 150 mu m (sintered wire mesh Fujiro (registered trademark) manufactured by Fuji Filter Co., Ltd., outer diameter 14 mm,
상기 중공사막의 각 액 저장부에 배치한 다공 엘리먼트 통과 후의 계산 합류수는 922였다.The number of the calculated joins after passage of the porous element disposed in each solution reservoir of the hollow fiber membrane was 922.
얻어진 중공사막의 외경 d는 2.75㎜, 내경 dh는 1.5㎜, d/dh는 1.83이었다.The outer diameter d of the obtained hollow fiber membrane was 2.75 mm, the inner diameter dh was 1.5 mm, and the d / dh was 1.83.
얻어진 중공사막의 막 균열성 확인 시험의 결과, 막 균열은 관찰되지 않았다.As a result of the confirmation of the film cracking property of the obtained hollow fiber membrane, no crack was observed.
〔실시예 4〕[Example 4]
(지지체의 제조)(Preparation of Support)
가열 다이스 온도를 190℃로 하고, 지지체 외경을 2.55㎜로 한 것 이외는, 국제 공개 제2009/142279호 팜플릿의 실시예 4와 마찬가지로 하여 중공 형상 니트 브레이드 지지체를 제조하였다.A hollow knit braid support was prepared in the same manner as in Example 4 of International Publication No. 2009/142279 except that the heating die temperature was 190 占 폚 and the outside diameter of the support was 2.55 mm.
(중공사막의 제조)(Preparation of hollow fiber membrane)
폴리불화비닐리덴 A(아르케마사제, 상품명:카이나 301F), 폴리비닐피롤리돈(니혼쇼쿠바이사제, 상품명:K-79) 및 N,N-디메틸아세트아미드(DMAc)(삼성 파인 케미컬사제)를 표 1에 나타내는 질량비가 되도록 혼합하여, 막 형성성 수지 용액(5)을 조제하였다.(Trade name: Kana 301F), polyvinyl pyrrolidone (Nihon Shokubai Co., Ltd., trade name: K-79) and N, N-dimethylacetamide (DMAc) Ltd.) were mixed in a mass ratio shown in Table 1 to prepare a film-forming resin solution (5).
액 저장부(121)에 구멍 직경 70㎛의 다공 엘리먼트(SMC사제 소결 금속 엘리먼트 ESP-14-40-2-70, 길이 13㎜)를 배치하여, 제1 막 형성성 수지 용액은 공급을 행하지 않고, 수지 공급구(115a)를 폐지하고, 제2 막 형성성 수지 용액으로서, 막 형성성 수지 용액(5)을 수지 공급구(116a)로부터 공급한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 중공사막을 제조하였다.A porous element (sintered metal element ESP-14-40-2-70 made by SMC, length: 13 mm) having a pore diameter of 70 탆 was disposed in the
상기 중공사막의 액 저장부에 배치한 다공 엘리먼트 통과 후의 계산 합류수는 1795였다.The number of the calculated joins after passing through the porous element disposed in the liquid storage portion of the hollow fiber membrane was 1,795.
얻어진 중공사막의 외경 d는 2.75㎜, 내경 dh는 1.5㎜, d/dh는 1.83이었다.The outer diameter d of the obtained hollow fiber membrane was 2.75 mm, the inner diameter dh was 1.5 mm, and the d / dh was 1.83.
얻어진 중공사막의 막 균열성 확인 시험의 결과, 막 균열은 관찰되지 않았다.As a result of the confirmation of the film cracking property of the obtained hollow fiber membrane, no crack was observed.
〔실시예 5〕[Example 5]
(지지체의 제조)(Preparation of Support)
실시예 1과 마찬가지로 하여 중공 형상 니트 브레이드 지지체를 제조하였다.A hollow knit braid support was prepared in the same manner as in Example 1. [
(중공사막의 제조)(Preparation of hollow fiber membrane)
액 저장부(121)에 구멍 직경 120㎛의 다공 엘리먼트(SMC사제 소결 금속 엘리먼트 ESP-14-40-2-120, 길이 13㎜)를 배치한 것 이외는, 실시예 4와 마찬가지로 하여 중공사막을 제조하였다.A hollow fiber membrane (a sintered metal element ESP-14-40-2-120 manufactured by SMC Corporation,
상기 중공사막의 액 저장부에 배치한 다공 엘리먼트 통과 후의 계산 합류수는 1047이었다.The number of the calculated joins after passing through the porous element disposed in the liquid storage portion of the hollow fiber membrane was 1047. [
얻어진 중공사막의 외경 d는 2.75㎜, 내경 dh는 1.5㎜, d/dh는 1.83이었다.The outer diameter d of the obtained hollow fiber membrane was 2.75 mm, the inner diameter dh was 1.5 mm, and the d / dh was 1.83.
얻어진 중공사막의 막 균열성 확인 시험의 결과, 막 균열은 관찰되지 않았다.As a result of the confirmation of the film cracking property of the obtained hollow fiber membrane, no crack was observed.
〔실시예 6〕[Example 6]
(지지체의 제조) (Preparation of Support)
실시예 1과 마찬가지로 하여 중공 형상 니트 브레이드 지지체를 제조하였다.A hollow knit braid support was prepared in the same manner as in Example 1. [
(중공사막의 제조)(Preparation of hollow fiber membrane)
액 저장부(121)에 구멍 직경 150㎛의 다공 엘리먼트[후지 필터 고교사제 소결 철망 후지로이(등록 상표), 외경 14㎜, 내경 11㎜, 길이 13㎜]를 배치한 것 이외는, 실시예 4와 마찬가지로 하여 중공사막을 제조하였다.(4 mm in outer diameter, 11 mm in inner diameter, and 13 mm in length) of porous element having hole diameter of 150 탆 (sintered wire mesh Fujiro (registered trademark) manufactured by Fuji Filter Co., Ltd.) To prepare a hollow fiber membrane.
얻어진 중공사막의 막 균열성 확인 시험의 결과, 막 균열은 관찰되지 않았다.As a result of the confirmation of the film cracking property of the obtained hollow fiber membrane, no crack was observed.
〔실시예 7〕[Example 7]
(지지체의 제조) (Preparation of Support)
실시예 4와 마찬가지로 하여 중공 형상 니트 브레이드 지지체를 제조하였다.A hollow knit braid support was prepared in the same manner as in Example 4. [
(중공사막의 제조)(Preparation of hollow fiber membrane)
폴리불화비닐리덴 A(아르케마사제, 상품명:카이나 301F), 폴리불화비닐리덴 B(아르케마사제, 상품명:카이나 9000LD), 폴리비닐피롤리돈(니혼쇼쿠바이사제, 상품명:K-79) 및 N,N-디메틸아세트아미드(DMAc)(삼성 파인 케미컬사제)를 표 1에 나타내는 질량비가 되도록 혼합하여, 막 형성성 수지 용액(5) 및 (6)을 조제하였다.(Manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd., trade name: K-2), polyvinylidene fluoride B (trade name: Kana 9000 LD), polyvinyl pyrrolidone 79) and N, N-dimethylacetamide (DMAc) (manufactured by Samsung Fine Chemicals Co., Ltd.) were mixed in the mass ratios shown in Table 1 to prepare film-forming resin solutions (5) and (6).
각 액 저장부에 구멍 직경 70㎛의 다공 엘리먼트(SMC사제 소결 금속 엘리먼트 ESP-20-40-2-70, 길이 13㎜)를 배치한 것 이외는, 실시예 4와 마찬가지로 하여 중공사막을 제조하였다.A hollow fiber membrane was prepared in the same manner as in Example 4 except that a porous element (sintered metal element ESP-20-40-2-70 manufactured by SMC,
얻어진 중공사막의 막 균열성 확인 시험의 결과, 막 균열은 관찰되지 않았다.As a result of the confirmation of the film cracking property of the obtained hollow fiber membrane, no crack was observed.
〔실시예 8〕[Example 8]
(지지체의 제조)(Preparation of Support)
실시예 4와 마찬가지로 하여 중공 형상 니트 브레이드 지지체를 제조하였다.A hollow knit braid support was prepared in the same manner as in Example 4. [
(중공사막의 제조)(Preparation of hollow fiber membrane)
각 액 저장부에 구멍 직경 120㎛의 다공 엘리먼트(SMC사제 소결 금속 엘리먼트 ESP-20-40-2-120, 길이 13㎜)를 배치한 것 이외는, 실시예 7과 마찬가지로 하여 중공사막을 제조하였다.A hollow fiber membrane was prepared in the same manner as in Example 7 except that a porous element (sintered metal element ESP-20-40-2-120 manufactured by SMC, length: 13 mm) having a pore diameter of 120 탆 was disposed in each of the liquid storage portions .
얻어진 중공사막의 막 균열성 확인 시험의 결과, 막 균열은 관찰되지 않았다.As a result of the confirmation of the film cracking property of the obtained hollow fiber membrane, no crack was observed.
〔실시예 9〕[Example 9]
(지지체의 제조)(Preparation of Support)
실시예 4와 마찬가지로 하여 중공 형상 니트 브레이드 지지체를 제조하였다.A hollow knit braid support was prepared in the same manner as in Example 4. [
(중공사막의 제조)(Preparation of hollow fiber membrane)
각 액 저장부에 구멍 직경 150㎛의 다공 엘리먼트[후지 필터 고교사제 소결 철망 후지로이(등록 상표), 외경 14㎜, 내경 11㎜, 길이 13㎜]를 배치한 것 이외는, 실시예 7과 마찬가지로 하여 중공사막을 제조하였다.Except that a porous element (sintered wire mesh Fujiro (registered trademark) manufactured by Fuji Filter Co., Ltd., outer diameter: 14 mm, inner diameter: 11 mm, length: 13 mm) having a hole diameter of 150 μm was disposed in each of the liquid storage portions To prepare a hollow fiber membrane.
얻어진 중공사막의 막 균열성 확인 시험의 결과, 막 균열은 관찰되지 않았다.As a result of the confirmation of the film cracking property of the obtained hollow fiber membrane, no crack was observed.
〔실시예 10〕[Example 10]
(지지체의 제조)(Preparation of Support)
국제 공개 제2009/142279호 팜플릿의 실시예 4와 마찬가지로 하여 중공 형상 니트 브레이드 지지체를 제조하였다.A hollow knit braid support was prepared in the same manner as in Example 4 of the International Publication No. 2009/142279.
(중공사막의 제조)(Preparation of hollow fiber membrane)
액 저장부(118a)에 구멍 직경 120㎛의 다공 엘리먼트(SMC사제 소결 금속 엘리먼트 ESP-20-40-2-120, 길이 13㎜)를 배치하여, 액 저장부(121a)에, 외경 30㎜, 내경 26㎜, 길이 13㎜의 원통 형상이고, 길이 6.5㎜의 위치에 원통 외주로부터 원통 내주를 향해, 직경 0.5㎜의 구멍을 5도 간격으로 72개소 천공한 다공 엘리먼트를 배치한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 중공사막을 제조하였다.A porous element (sintered metal element ESP-20-40-2-120, manufactured by SMC Co., Ltd., having a length of 13 mm) having a pore size of 120 탆 was disposed in the
상기 중공사막의 내층의 액 저장부(118)에 배치한 다공 엘리먼트 통과 후의 계산 합류수는 1676이고, 외층의 액 저장부(121)에 배치한 다공 엘리먼트 통과 후의 계산 합류수는 72였다.The number of the calculated joins after passage of the porous element disposed in the inner layer
얻어진 중공사막의 외경 d는 2.75㎜, 내경 dh는 1.5㎜, d/dh는 1.83이었다.The outer diameter d of the obtained hollow fiber membrane was 2.75 mm, the inner diameter dh was 1.5 mm, and the d / dh was 1.83.
얻어진 중공사막의 막 균열성 확인 시험의 결과, 막 균열은 관찰되지 않았다.As a result of the confirmation of the film cracking property of the obtained hollow fiber membrane, no crack was observed.
〔비교예 1〕[Comparative Example 1]
실시예 1의 다공 엘리먼트를 액 저장부(118a 및 121a)의 어느 쪽에도 배치되어 있지 않은 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 방사하여, 다공질 중공사막을 얻었다.A porous hollow fiber membrane was obtained by spinning in the same manner as in Example 1, except that the porous element of Example 1 was not disposed at either of the
얻어진 중공사막의 외경 d는 2.75㎜, 내경 dh는 1.5㎜, d/dh는 1.83이었다.The outer diameter d of the obtained hollow fiber membrane was 2.75 mm, the inner diameter dh was 1.5 mm, and the d / dh was 1.83.
얻어진 다공질 중공사막의 막 균열성 확인 시험의 결과, 막 균열이 관찰되었다.As a result of the confirmation of the film cracking property of the obtained porous hollow fiber membrane, cracking of the membrane was observed.
〔비교예 2〕[Comparative Example 2]
실시예 1의 다공 엘리먼트를 액 저장부(118a)에 배치하지 않은 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 방사하여, 다공질 중공사막을 얻었다.A porous hollow fiber membrane was obtained by spinning in the same manner as in Example 1, except that the porous element of Example 1 was not disposed in the
얻어진 다공질 중공사막의 막 균열성 확인 시험의 결과, 막 균열이 관찰되었다.As a result of the confirmation of the film cracking property of the obtained porous hollow fiber membrane, cracking of the membrane was observed.
〔비교예 3〕[Comparative Example 3]
실시예 1의 다공 엘리먼트를 액 저장부(121a)에 배치하고 있지 않은 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 방사하여, 다공질 중공사막을 얻었다.A porous hollow fiber membrane was obtained by spinning in the same manner as in Example 1 except that the porous element of Example 1 was not disposed in the
얻어진 다공질 중공사막의 막 균열성 확인 시험의 결과, 막 균열이 관찰되었다.As a result of the confirmation of the film cracking property of the obtained porous hollow fiber membrane, cracking of the membrane was observed.
〔비교예 4〕[Comparative Example 4]
실시예 10의 액 저장부(121a)에 외경 20㎜, 내경 16㎜, 길이 13㎜의 원통 형상이고, 길이 6.5㎜의 위치에 원통 외주로부터 원통 내주를 향해, 직경 0.5㎜의 구멍을 10도 간격으로 36개소 천공한 다공 엘리먼트를 배치한 것 이외는, 실시예 10과 마찬가지로 하여 중공사막을 제조하였다.A hole having a diameter of 0.5 mm was formed in the
상기 중공사막의 내층의 액 저장부(118)에 배치한 다공 엘리먼트 통과 후의 계산 합류수는 1676이고, 외층의 액 저장부(121)에 배치한 다공 엘리먼트 통과 후의 계산 합류수는 36이었다.The number of the calculated joins after passage of the porous element disposed in the inner layer
얻어진 중공사막의 외경 d는 2.75㎜, 내경 dh는 1.5㎜, d/dh는 1.83이었다.The outer diameter d of the obtained hollow fiber membrane was 2.75 mm, the inner diameter dh was 1.5 mm, and the d / dh was 1.83.
얻어진 중공사막의 막 균열성 확인 시험의 결과, 막 균열이 관찰되었다.As a result of the confirmation of the film cracking property of the obtained hollow fiber membrane, a film crack was observed.
〔실시예 11〕[Example 11]
(지지체의 제조)(Preparation of Support)
가열 다이스 온도를 190℃로 하고, 지지체 외경을 2.55㎜라고 한 것 이외는, 국제 공개 제2009/142279호 팜플릿의 실시예 4와 마찬가지로 하여 중공 형상 니트 브레이드 지지체를 제조하였다.A hollow knit braid support was prepared in the same manner as in Example 4 of International Publication No. 2009/142279 except that the heating die temperature was 190 캜 and the outside diameter of the support was 2.55 mm.
(중공사막의 제조)(Preparation of hollow fiber membrane)
폴리불화비닐리덴 A(아르케마사제, 상품명:카이나 301F), 폴리비닐피롤리돈(니혼쇼쿠바이사제, 상품명:K-79) 및 N,N-디메틸아세트아미드(DMAc)(삼성 파인 케미컬사제)를 표 1에 나타내는 질량비가 되도록 혼합하여, 막 형성성 수지 용액(5)을 조제하였다.(Trade name: Kana 301F), polyvinyl pyrrolidone (Nihon Shokubai Co., Ltd., trade name: K-79) and N, N-dimethylacetamide (DMAc) Ltd.) were mixed in a mass ratio shown in Table 1 to prepare a film-forming resin solution (5).
액 저장실에 각각 외측을 향해 오목한 12개소의 외주부를 배치한 중공사막 방사 노즐을 사용하여, 상기 방사 노즐을 32℃로 보온한 상태에서, 상기 중공 형상 니트 브레이드 지지체를 지지체 공급구(214a)로부터 공급하여, 매분 2m의 주행 속도로 주행시켰다. 막 형성성 수지 용액(5)을 수지 공급구(215a)로부터 공급하여, 상기 중공사막 방사 노즐로부터 토출 후에 상기 중공 형상 니트 브레이드 지지체로 도포 및 적층하여, 42㎜의 에어 갭 내를 통과시켰다. 상기 이외는, 국제 공개 제2009/142279호 팜플릿의 실시예 4와 마찬가지로 하여 중공사막을 제조하였다.Using the hollow fiber spinning nozzle having twelve outer peripheral portions recessed toward the outer side in the liquid storage chamber, the hollow knitted braid support was supplied from the
얻어진 중공사막의 막 균열성 확인 시험의 결과, 막 균열은 관찰되지 않았다.As a result of the confirmation of the film cracking property of the obtained hollow fiber membrane, no crack was observed.
〔실시예 12〕[Example 12]
(지지체의 제조)(Preparation of Support)
가열 다이스 온도를 190℃로 하고, 지지체 외경을 2.55㎜로 한 것 이외는, 국제 공개 제2009/142279호 팜플릿의 실시예 4와 마찬가지로 하여 중공 형상 니트 브레이드 지지체를 제조하였다.A hollow knit braid support was prepared in the same manner as in Example 4 of International Publication No. 2009/142279 except that the heating die temperature was 190 占 폚 and the outside diameter of the support was 2.55 mm.
(중공사막의 제조)(Preparation of hollow fiber membrane)
폴리불화비닐리덴 A(아르케마사제, 상품명:카이나 301F), 폴리비닐피롤리돈(니혼쇼쿠바이사제, 상품명:K-79) 및 N,N-디메틸아세트아미드(DMAc)(삼성 파인 케미컬사제)를 표 1에 나타내는 질량비가 되도록 혼합하여, 막 형성성 수지 용액(5)을 조제하였다.(Trade name: Kana 301F), polyvinyl pyrrolidone (Nihon Shokubai Co., Ltd., trade name: K-79) and N, N-dimethylacetamide (DMAc) Ltd.) were mixed in a mass ratio shown in Table 1 to prepare a film-forming resin solution (5).
액 저장부에 직경 2.79㎜의 강구를 7개 배치한 중공사막 방사 노즐을 사용하여, 상기 방사 노즐을 32℃로 보온한 상태에서, 상기 중공 형상 니트 브레이드 지지체를 지지체 공급구(313a)로부터 공급하여, 매분 4m의 주행 속도로 주행시켰다. 상기 막 형성성 수지 용액(5)을 수지 공급구(314a)로부터 공급하여, 상기 중공사막 방사 노즐로부터 토출 후에 상기 중공 형상 니트 브레이드 지지체로 도포 및 적층하여, 42㎜의 에어 갭 내를 통과시켰다. 상기 이외는, 국제 공개 제2009/142279호 팜플릿의 실시예 4와 마찬가지로 하여 중공사막을 제조하였다.Using the hollow fiber spinning nozzle in which seven steel balls having a diameter of 2.79 mm were placed in the liquid storage portion, the hollow knit braid support was supplied from the
얻어진 중공사막의 막 균열성 확인 시험의 결과, 막 균열은 관찰되지 않았다.As a result of the confirmation of the film cracking property of the obtained hollow fiber membrane, no crack was observed.
〔실시예 13〕[Example 13]
(지지체의 제조)(Preparation of Support)
가열 다이스 온도를 190℃로 하고, 지지체 외경을 2.55㎜로 한 것 이외는, 국제 공개 제2009/142279호 팜플릿의 실시예 4와 마찬가지로 하여 중공 형상 니트 브레이드 지지체를 제조하였다.A hollow knit braid support was prepared in the same manner as in Example 4 of International Publication No. 2009/142279 except that the heating die temperature was 190 占 폚 and the outside diameter of the support was 2.55 mm.
(중공사막의 제조)(Preparation of hollow fiber membrane)
액 저장부에 직경 1.51㎜의 강구를 300개 배치한 것 이외는, 실시예 12와 마찬가지로 하여 중공사막을 제조하였다.A hollow fiber membrane was prepared in the same manner as in Example 12, except that 300 steel balls having a diameter of 1.51 mm were arranged in the solution reservoir.
얻어진 중공사막의 막 균열성 확인 시험의 결과, 막 균열은 관찰되지 않았다.As a result of the confirmation of the film cracking property of the obtained hollow fiber membrane, no crack was observed.
〔비교예 5〕[Comparative Example 5]
실시예 12와 마찬가지로 제조한 지지체를 사용하여, 액 저장부에 강구를 충전하지 않은 것 이외는, 실시예 12와 마찬가지로 방사하여 중공사막을 얻었다.A hollow fiber membrane was obtained by spinning in the same manner as in Example 12, except that a steel ball was not filled in the solution reservoir using the support thus prepared in the same manner as in Example 12. [
얻어진 중공사막의 막 균열성 확인 시험의 결과, 막 균열이 관찰되었다.As a result of the confirmation of the film cracking property of the obtained hollow fiber membrane, a film crack was observed.
〔실시예 14〕[Example 14]
가열 다이스 온도를 190℃로 하고, 지지체 외경을 2.55㎜로 한 것 이외는, 국제 공개 제2009/142279호 팜플릿의 실시예 4와 마찬가지로 하여 중공 형상 니트 브레이드 지지체를 제조하였다.A hollow knit braid support was prepared in the same manner as in Example 4 of International Publication No. 2009/142279 except that the heating die temperature was 190 占 폚 and the outside diameter of the support was 2.55 mm.
(중공사막의 제조)(Preparation of hollow fiber membrane)
폴리불화비닐리덴 A(아르케마사제, 상품명:카이나 301F), 폴리불화비닐리덴 B(아르케마사제, 상품명:카이나 9000LD), 폴리비닐피롤리돈(니혼쇼쿠바이사제, 상품명:K-79) 및 N,N-디메틸아세트아미드(DMAc)(삼성 파인 케미컬사제)를 표 1에 나타내는 질량비가 되도록 혼합하여, 막 형성성 수지 용액(5) 및 (6)을 조제하였다.(Manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd., trade name: K-2), polyvinylidene fluoride B (trade name: Kana 9000 LD), polyvinyl pyrrolidone 79) and N, N-dimethylacetamide (DMAc) (manufactured by Samsung Fine Chemicals Co., Ltd.) were mixed in the mass ratios shown in Table 1 to prepare film-forming resin solutions (5) and (6).
막 형성 수지 용액(6)의 수지 유로에 액 저장부를 2단 배치하고, 막 형성 수지 용액(5)의 수지 유로에 액 저장부를 2단 배치하고, 이웃하는 수지 공급부의 위치를 225도씩 어긋나게 한 중공사막 방사 노즐(41)을 사용하였다. 상기 방사 노즐을 32℃로 보온한 상태에서, 상기 중공 형상 니트 브레이드 지지체를 지지체 공급구로부터 공급하여, 매분 10m의 주행 속도로 주행시키고, 막 형성 수지 용액(5) 및 (6)을 수지 공급구로부터 공급하였다. 2종류의 막 형성성 수지 용액(5) 및 (6)은 노즐 내부에서 적층 복합시켜, 노즐로부터 토출 후에 상기 중공 형상 니트 브레이드 지지체로 도포 및 적층하여 42㎜의 에어 갭 내를 통과시켰다. 상기 이외는, 국제 공개 제2009/142279호 팜플릿의 실시예 4와 마찬가지로 하여 중공사막을 제조하였다.The liquid storage portion is arranged in two stages in the resin flow path of the film forming resin solution 6 and the liquid storage portion is arranged in two stages in the resin flow path of the film forming resin solution 5 and the hollow portion A
얻어진 중공사막의 막 균열성 확인 시험의 결과, 막 균열은 관찰되지 않았다.As a result of the confirmation of the film cracking property of the obtained hollow fiber membrane, no crack was observed.
〔비교예 6〕[Comparative Example 6]
실시예 14의 각 액 저장부를 1단씩으로 하고, 수지 공급부의 위치를 180도 어긋나게 한 노즐을 사용한 것 이외는, 실시예 14와 마찬가지로 방사하여 중공사막을 얻었다.A hollow fiber membrane was obtained by spinning in the same manner as in Example 14, except that the liquid storage portions in Example 14 were used one by one and a nozzle in which the position of the resin supply portion was shifted by 180 degrees was used.
얻어진 다공질 중공사막의 막 균열성 확인 시험의 결과, 막 균열이 관찰되었다.As a result of the confirmation of the film cracking property of the obtained porous hollow fiber membrane, cracking of the membrane was observed.
〔실시예 15〕[Example 15]
(지지체의 제조)(Preparation of Support)
가열 다이스 온도를 190℃로 하고, 지지체 외경을 2.55㎜로 한 것 이외는, 국제 공개 제2009/142279호 팜플릿의 실시예 4와 마찬가지로 하여 중공 형상 니트 브레이드 지지체를 제조하였다.A hollow knit braid support was prepared in the same manner as in Example 4 of International Publication No. 2009/142279 except that the heating die temperature was 190 占 폚 and the outside diameter of the support was 2.55 mm.
(중공사막의 제조)(Preparation of hollow fiber membrane)
폴리불화비닐리덴 A(아르케마사제, 상품명:카이나 301F), 폴리불화비닐리덴 B(아르케마사제, 상품명:카이나 9000LD), 폴리비닐피롤리돈(니혼쇼쿠바이사제, 상품명:K-79) 및 N,N-디메틸아세트아미드(DMAc)(삼성 파인 케미컬사제)를 표 1에 나타내는 질량비가 되도록 혼합하여, 막 형성성 수지 용액(5) 및 (6)을 조제하였다.(Manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd., trade name: K-2), polyvinylidene fluoride B (trade name: Kana 9000 LD), polyvinyl pyrrolidone 79) and N, N-dimethylacetamide (DMAc) (manufactured by Samsung Fine Chemicals Co., Ltd.) were mixed in the mass ratios shown in Table 1 to prepare film-forming resin solutions (5) and (6).
도 44에 도시하는 방사 노즐(71)을 32℃로 보온한 상태에서, 상기 중공 형상 니트 브레이드 지지체를 지지체 공급구(714a)로부터 공급하여, 매분 10m의 주행 속도로 주행시켰다. 내층의 막 형성성 수지 용액으로서, 막 형성성 수지 용액(6)을 내층의 수지 공급구(722a)로부터 공급하고, 외층의 막 형성성 수지 용액으로서, 막 형성성 수지 용액(5)을 외층의 수지 공급구(715a)로부터 공급하였다. 각 막 형성성 수지 용액은 각각의 액 저장부(717 또는 724)에 유도되어, 분기 및 합류하여 단면 원환상으로 되고, 내층은 상하로 사행되면서 사행부(726)에서 약 10초의 체류 시간을 거쳐서 부형부(728∼718)에 유도되고, 외층은 상하로 사행되면서 사행부(719)에서 약 60초의 체류 시간을 거쳐서 부형부(718)에 유도되었다. 각 막 형성성 수지 용액을 노즐 내부에서 적층 복합시켜, 노즐로부터 토출 후에 상기 중공 형상 니트 브레이드 지지체로 도포 및 적층하여, 62㎜의 에어 갭 내를 통과시켰다. 상기 이외는, 국제 공개 제2009/142279호 팜플릿의 실시예 4와 마찬가지로 하여 중공사막을 제조하였다.44, the hollow knit braid support was fed from the
얻어진 중공사막의 막 균열성 확인 시험의 결과, 막 균열은 관찰되지 않았다.As a result of the confirmation of the film cracking property of the obtained hollow fiber membrane, no crack was observed.
〔실시예 16〕[Example 16]
(지지체의 제조)(Preparation of Support)
실시예 15와 마찬가지로 하여 중공 형상 니트 브레이드 지지체를 제조하였다.A hollow knit braid support was prepared in the same manner as in Example 15. [
(중공사막의 제조)(Preparation of hollow fiber membrane)
폴리불화비닐리덴 A(아르케마사제, 상품명:카이나 301F), 폴리비닐피롤리돈(니혼쇼쿠바이사제, 상품명:K-79) 및 N,N-디메틸아세트아미드(DMAc)(삼성 파인 케미컬사제)를 표 1에 나타내는 질량비가 되도록 혼합하여, 막 형성성 수지 용액(5)을 조제하였다.(Trade name: Kana 301F), polyvinyl pyrrolidone (Nihon Shokubai Co., Ltd., trade name: K-79) and N, N-dimethylacetamide (DMAc) Ltd.) were mixed in a mass ratio shown in Table 1 to prepare a film-forming resin solution (5).
상기 막 형성성 수지 용액(5)을 수지 공급구(514a)로부터 공급하여, 사행부(518)에서 약 10초의 체류 시간을 거쳐서 부형부(517)에 유도된 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 중공사막을 제조하였다.Like in Example 1 except that the film-forming resin solution 5 was supplied from the
얻어진 중공사막의 막 균열성 확인 시험의 결과, 막 균열은 관찰되지 않았다.As a result of the confirmation of the film cracking property of the obtained hollow fiber membrane, no crack was observed.
〔비교예 7〕[Comparative Example 7]
(지지체의 제조)(Preparation of Support)
실시예 15와 마찬가지로 하여 중공 형상 니트 브레이드 지지체를 제조하였다.A hollow knit braid support was prepared in the same manner as in Example 15. [
(중공사막의 제조)(Preparation of hollow fiber membrane)
실시예 16과 마찬가지로, 표 1에 나타내는 질량비가 되도록 혼합하여, 막 형성성 수지 용액(5)을 조제하였다.The film-forming resin solution (5) was prepared by mixing with the mass ratios shown in Table 1 in the same manner as in Example 16.
상기 막 형성성 수지 용액(5)을 수지 공급구로부터 공급하여, 사행부에서 약 3초의 체류 시간을 거쳐서 부형부에 유도된 것 이외는, 실시예 2와 마찬가지로 하여 중공사막을 제조하였다.A hollow fiber membrane was produced in the same manner as in Example 2 except that the film-forming resin solution (5) was supplied from a resin feed port and was led to the negative portion through a retraction time of about 3 seconds.
얻어진 중공사막의 막 균열성 확인 시험의 결과, 막 균열이 관찰되었다.As a result of the confirmation of the film cracking property of the obtained hollow fiber membrane, a film crack was observed.
〔실시예 17〕[Example 17]
(지지체의 제조)(Preparation of Support)
가열 다이스 온도를 190℃로 하고, 지지체 외경을 2.55㎜로 한 것 이외는, 국제 공개 제2009/142279호 팜플릿의 실시예 4와 마찬가지로 하여 중공 형상 니트 브레이드 지지체를 제조하였다.A hollow knit braid support was prepared in the same manner as in Example 4 of International Publication No. 2009/142279 except that the heating die temperature was 190 占 폚 and the outside diameter of the support was 2.55 mm.
(중공사막의 제조)(Preparation of hollow fiber membrane)
폴리불화비닐리덴 A(아르케마사제, 상품명:카이나 301F), 폴리비닐피롤리돈(니혼쇼쿠바이사제, 상품명:K-79) 및 N,N-디메틸아세트아미드(DMAc)(삼성 파인 케미컬사제)를 표 1에 나타내는 질량비가 되도록 혼합하여, 막 형성성 수지 용액(5)을 조제하였다.(Trade name: Kana 301F), polyvinyl pyrrolidone (Nihon Shokubai Co., Ltd., trade name: K-79) and N, N-dimethylacetamide (DMAc) Ltd.) were mixed in a mass ratio shown in Table 1 to prepare a film-forming resin solution (5).
액 저장부에 연속한 소용돌이 형상의 둑을 배치하여, 소용돌이 형상의 둑의 선회를 2.5주로 하고, 둑 선단과 상벽면의 간극을 0.1㎜로 한 중공사막 방사 노즐을 사용하였다. 상기 방사 노즐을 32℃로 보온한 상태에서, 상기 중공 형상 니트 브레이드 지지체를 지지체 공급구로부터 공급하여, 매분 10m의 주행 속도로 주행시켰다. 상기 막 형성성 수지 용액(5)을 수지 공급구로부터 공급하여, 노즐로부터 토출 후에 상기 중공 형상 니트 브레이드 지지체에 도포 및 적층하고, 42㎜의 에어 갭 내를 통과시켰다. 상기 이외는, 국제 공개 제2009/142279 팜플릿의 실시예 4와 마찬가지로 하여 중공사막을 제조하였다.A hollow spiral spinning nozzle was used in which a continuous spiral dike was arranged in the liquid reservoir to turn the spiral dike to 2.5 and the clearance between the dike tip and the top wall to be 0.1 mm. With the spinning nozzle kept at 32 ° C, the hollow knit braid support was fed from the support feed port and run at a traveling speed of 10 m / min. The film-forming resin solution (5) was supplied from a resin supply port, discharged from a nozzle, and then applied to and laminated on the hollow knit braid support, and passed through an air gap of 42 mm. Except for the above, a hollow fiber membrane was prepared in the same manner as in Example 4 of the brochure WO 2009/142279.
얻어진 중공사막의 막 균열성 확인 시험의 결과, 막 균열은 관찰되지 않았다.As a result of the confirmation of the film cracking property of the obtained hollow fiber membrane, no crack was observed.
〔실시예 18〕[Example 18]
(지지체의 제조)(Preparation of Support)
실시예 1과 마찬가지로 하여 중공 형상 니트 브레이드 지지체를 제조하였다.A hollow knit braid support was prepared in the same manner as in Example 1. [
(중공사막의 제조)(Preparation of hollow fiber membrane)
실시예 1과 마찬가지로, 막 형성성 수지 용액(5)을 조제하였다.A film-forming resin solution (5) was prepared in the same manner as in Example 1.
액 저장부에 연속한 나선 형상의 둑을 배치하여, 나선 형상의 둑의 선회를 약 6주로 하였다. 둑 선단은 토출구를 향해 작아지도록, 14도의 각도를 가진 원추 형상으로 하고, 외벽면은 토출구를 향해 작아지도록 10도의 각도를 가진 원추 형상으로 하였다. 나선 종료부에 있어서의 외벽면과의 클리어런스를 약 0.3㎜로 한 중공사막 방사 노즐을 사용하여, 매분 5m의 주행 속도로 주행시켰다. 상기 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 중공사막을 제조하였다.A continuous spiral dike was arranged in the liquid reservoir to turn the spiral dike about 6 weeks. The tip of the dam was formed into a conical shape with an angle of 14 degrees so as to be smaller toward the discharge port, and the outer wall surface was formed into a conical shape with an angle of 10 degrees so as to decrease toward the discharge port. The hollow fiber spinning nozzle having a clearance of about 0.3 mm with respect to the outer wall surface at the end of the helix was used to run at a traveling speed of 5 m / min. A hollow fiber membrane was produced in the same manner as in Example 1 except for the above.
얻어진 중공사막의 막 균열성 확인 시험의 결과, 막 균열은 관찰되지 않았다.As a result of the confirmation of the film cracking property of the obtained hollow fiber membrane, no crack was observed.
〔비교예 8〕[Comparative Example 8]
폴리에스테르의 섬도를 167dtex, 필라멘트수 72, 보빈수 3, 합계 섬도 501dtex, 가열 다이스의 내경을 1.8㎜로 한 것 이외는, 국제 공개 제2009/142279호 팜플릿의 실시예 4와 마찬가지로 하여 지지체 외경 1.8㎜, 지지체 내경 1.5㎜의 중공 형상 니트 브레이드 지지체를 제조하였다.Except that the polyester had a fineness of 167 dtex, a number of filaments of 72, a number of bobbins of 3, a total fineness of 501 dtex, and an inner diameter of the heating die of 1.8 mm, the same procedure as in Example 4 of the International Patent Publication No. 2009/142279 Mm, and a support inner diameter of 1.5 mm.
각 액 저장부에 배치한 다공 엘리먼트 통과 후의 계산 합류수는 922였다.The number of the calculated joins after passing through the porous elements arranged in the respective liquid storage portions was 922.
지지체를 변경하여 원하는 외경을 얻도록, 토출량을 조정한 것 이외는, 실시예 3과 마찬가지로 방사하여 다공질 중공사막을 얻었다.A porous hollow fiber membrane was obtained by spinning in the same manner as in Example 3 except that the amount of discharge was adjusted so as to obtain a desired outer diameter by changing the support.
얻어진 중공사막의 외경 d는 1.8㎜, 내경 dh는 1.5㎜, d/dh는 1.2였다.The outer diameter d of the obtained hollow fiber membrane was 1.8 mm, the inner diameter dh was 1.5 mm, and the d / dh was 1.2.
얻어진 다공질 중공사막은 편평하고, 막이 찌그러져 버렸다.The obtained porous hollow fiber membrane was flat and the membrane was crushed.
〔비교예 9〕[Comparative Example 9]
국제 공개 제2009/142279호 팜플릿의 실시예 4와 마찬가지로 하여 중공 형상 니트 브레이드 지지체를 제조하였다.A hollow knit braid support was prepared in the same manner as in Example 4 of the International Publication No. 2009/142279.
원하는 외경을 얻도록 토출량을 조정한 것 이외는, 실시예 3과 마찬가지로 방사하여 다공질 중공사막을 얻었다.A porous hollow fiber membrane was obtained by spinning in the same manner as in Example 3 except that the discharge amount was adjusted so as to obtain a desired outer diameter.
얻어진 중공사막의 외경 d는 8.5㎜, 내경 dh는 1.5㎜, d/dh는 5.67이었다.The outer diameter d of the obtained hollow fiber membrane was 8.5 mm, the inner diameter dh was 1.5 mm, and the d / dh was 5.67.
얻어진 다공질 중공사막은 중공부에 막 형성성 수지의 과잉 진입에 의한 중공부 폐색이 보였다.The resultant porous hollow fiber membrane was found to have a hollow portion occluded by the excessive introduction of the film-forming resin into the hollow portion.
또한, 실시예 1∼실시예 5 및 실시예 10 및 비교예 1 및 비교예 4에 대해, 계산 합류수를 구한 결과를 표 2에 나타낸다. 표 2로부터 명백한 바와 같이, 계산 합류수가 50개보다 많은 실시예 1∼실시예 5 및 실시예 10에서는, 상술한 바와 같이 얻어진 중공사막의 막 균열성 확인 시험의 결과, 막 균열은 관찰되지 않았다. 한편, 계산 합류수가 50개보다 적은 비교예 1 및 비교예 4에서는, 상술한 바와 같이 얻어진 중공사막의 막 균열성 확인 시험의 결과, 막 균열이 관찰되었다.Table 2 shows the results of calculating the number of calculated combinations for Examples 1 to 5 and Example 10 and Comparative Example 1 and Comparative Example 4. As apparent from Table 2, in Examples 1 to 5 and Example 10 in which the number of calculated joins was more than 50, no cracks in the film were observed as a result of the confirmation of the film cracking property of the hollow fiber membrane obtained as described above. On the other hand, in Comparative Example 1 and Comparative Example 4 in which the number of calculated joins was less than 50, film cracking was observed as a result of the confirmation of the film cracking property of the hollow fiber membrane obtained as described above.
본 발명의 중공사 방사 노즐 및 중공사의 제조 방법은 방사 속도를 높인 경우라도, 축 방향을 따른 균열이 발생하기 어려운 중공사막을 제조할 수 있으므로, 수처리의 분야 등에 있어서 이용 가능성이 있다.INDUSTRIAL APPLICABILITY The hollow fiber spinning nozzle and the method for producing a hollow fiber according to the present invention can be used in the field of water treatment and the like because a hollow fiber membrane with less cracking along the axial direction can be produced even if the spinning speed is increased.
11∼13 : 중공사막 방사 노즐
111, 141 : 제1 노즐
112, 112A, 142 : 제2 노즐
113, 113A : 제3 노즐
114, 143 : 지지체 통로부
115, 116, 144 : 수지 유로
117, 120, 145 : 도입부
118 : 제1 액 저장부
119 : 제1 부형부
121 : 제2 액 저장부
122 : 제2 부형부
146 : 액 저장부
147 : 부형부
131, 132, 151 : 다공 엘리먼트
21 : 중공사막 방사 노즐
211 : 제1 노즐
212 : 제2 노즐
213 : 제3 노즐
214 : 지지체 통로
215 : 수지 유로
216 : 도입부
217 : 액 저장부
217A : 제1 액 저장실
217B : 제2 액 저장실
217a : 공급로
218 : 부형부
31, 32 : 중공사막 방사 노즐
311, 331 : 제1 노즐
312, 332 : 제2 노즐
313, 333 : 지지체 통로
314, 334 : 수지 유로
315, 335 : 도입부
316, 336 : 액 저장부
317, 337 : 부형부
320, 340 : 충전층
321, 341 : 입자
41 : 중공사막 방사 노즐
411 : 제1 노즐
412a : 제2 노즐
412b : 제3 노즐
412c : 제4 노즐
412d : 제5 노즐
413 : 지지체 통로
414 : 수지 유로
415 : 도입부
416 : 액 저장부
416A : 제1 액 저장부
416B : 제2 액 저장부
416C : 제3 액 저장부
416D : 제4 액 저장부
416a : 제1 수지 공급부
416b : 제2 수지 공급부
416c : 제3 수지 공급부
417 : 복합부
417A : 제1 부형부
417B : 제2 부형부
417C : 제3 부형부
417D : 제4 부형부
51 : 중공사막 방사 노즐
511 : 제1 노즐
512 : 제2 노즐
513 : 지지체 통로
514 : 수지 유로
515 : 도입부
516 : 액 저장부
517 : 부형부
518 : 사행부
61, 62 : 중공사막 방사 노즐
611, 621 : 제1 노즐
612, 622 : 제2 노즐
613, 623 : 지지체 통로
614, 624 : 수지 유로
615, 625 : 도입부
616, 626 : 액 저장부
617, 627 : 부형부
618, 618A, 619, 628 : 둑
71 : 중공사막 방사 노즐
711 : 제1 노즐
712 : 제2 노즐
713 : 제3 노즐
714 : 지지체 통로
715, 722 : 수지 유로
716, 723, 729 : 도입부
717, 724 : 액 저장부
718, 728 : 부형부
719, 726 : 사행부
730 : 복합부11 to 13: hollow fiber spinning nozzle
111, 141: first nozzle
112, 112A, 142: a second nozzle
113, 113A: third nozzle
114, 143: support passage portion
115, 116 and 144:
117, 120, 145:
118: First solution storage part
119:
121: second solution storage part
122:
146:
147:
131, 132, 151: porous element
21: hollow fiber spinning nozzle
211: first nozzle
212: second nozzle
213: third nozzle
214: support passage
215: resin flow path
216:
217:
217A: first liquid storage chamber
217B: the second liquid storage chamber
217a: Supply path
218:
31, 32: hollow fiber spinning nozzle
311, 331: a first nozzle
312, 332: second nozzle
313, 333: support passage
314, 334:
315, 335:
316, 336:
317, 337:
320, 340: filling layer
321, 341: particles
41: hollow fiber spinning nozzle
411: first nozzle
412a: second nozzle
412b: third nozzle
412c: fourth nozzle
412d: fifth nozzle
413: Support passage
414:
415:
416:
416A: first liquid storage portion
416B: the second solution reservoir
416C: third solution storage part
416D: fourth solution reservoir
416a: first resin supply part
416b: second resin supply part
416c: third resin supply part
417:
417A:
417B:
417C: Part 3
417D: Part 4
51: Hollow fiber spinning nozzle
511: First nozzle
512: second nozzle
513: Support passage
514:
515:
516:
517:
518:
61, 62: hollow fiber spinning nozzle
611, 621: first nozzle
612, 622: second nozzle
613, 623: support passage
614, 624:
615, 625:
616, 626:
617, 627:
618, 618A, 619, 628:
71: Hollow fiber spinning nozzle
711: First nozzle
712: Second nozzle
713: third nozzle
714: Support passage
715, 722:
716, 723, 729:
717, 724:
718, 728:
719, 726:
730:
Claims (25)
상기 노즐이 상기 다공질막층을 형성하는 막 형성성 수지 용액을 유통시키는 수지 유로를 갖고,
상기 수지 유로가, 상기 막 형성성 수지 용액을 액 저장하는 액 저장부 및 상기 막 형성성 수지 용액을 원통 형상으로 부형하는 부형부를 갖고,
상기 액 저장부 또는 상기 부형부가 그 내부에 상기 막 형성성 수지 용액의 분기 및 합류 수단을 구비하고 있고,
상기 분기 및 합류 수단이, 상기 액 저장부의 내부에 설치된, 상기 막 형성성 수지 용액이 통과하는 다공 엘리먼트인, 중공사막 방사 노즐.A hollow fiber spinning nozzle for spinning a hollow fiber membrane having a porous membrane layer and a support,
Wherein the nozzle has a resin flow path for flowing a film-forming resin solution forming the porous film layer,
Wherein the resin flow path has a liquid storage portion for storing the film-forming resin solution and a shaping portion for shaping the film-forming resin solution into a cylindrical shape,
Wherein the liquid storage portion or the negative portion includes branching and merging means of the film-forming resin solution,
Wherein the branching and merging means is a porous element through which the film-forming resin solution, which is provided inside the liquid storage portion, passes through.
상기 지지체 통로의 직경이 상기 지지체의 외경에 대해 95%∼200%인, 중공사막 방사 노즐.The hollow fiber spinning nozzle according to claim 1 or 2, wherein the hollow fiber spinning nozzle further has a circular support passage through which the support passes,
Wherein the diameter of the support passage is 95% to 200% of the outer diameter of the support.
상기 분기 및 합류 수단이, 상기 액 저장부의 각각에 설치된 상기 다공 엘리먼트인, 중공사막 방사 노즐.The hollow fiber spinning nozzle according to claim 1 or 2, wherein the hollow fiber spinning nozzle comprises at least two liquid storage portions for storing a film-forming resin solution, and at least two resin liquid storage portions each having two or more resin portions having a cylindrical portion- Lt; / RTI &
Wherein the branching and joining means is the porous element provided in each of the liquid storage portions.
상기 막 형성성 수지 용액이 상기 다공 엘리먼트를 통과할 때의 압력 손실이, 상기 막 형성성 수지 용액이 상기 다공 엘리먼트에 도달할 때까지의 압력 손실 및 상기 막 형성성 수지 용액이 상기 다공 엘리먼트를 통과한 후로부터 토출구에 도달할 때까지의 압력 손실보다도 큰, 중공사막 방사 노즐.The film forming apparatus according to claim 1, further comprising a discharge port through which the film-forming resin solution is discharged,
The pressure loss when the film-forming resin solution passes through the porous element is lower than the pressure loss until the film-forming resin solution reaches the porous element and the pressure loss until the film-forming resin solution passes through the porous element Is larger than the pressure loss from the nozzle to the outlet until reaching the discharge port.
상기 노즐이 상기 다공질막층을 형성하는 막 형성성 수지 용액을 유통시키는 수지 유로를 갖고,
상기 수지 유로가, 상기 막 형성성 수지 용액을 액 저장하는 액 저장부 및 상기 막 형성성 수지 용액을 원통 형상으로 부형하는 부형부를 갖고,
상기 수지 유로는 상기 막 형성성 수지 용액이 분기 및 합류하도록 배치되어 있고,
상기 수지 유로가, 상하에 2 이상의 단으로 나뉘어진 액 저장부를 갖고,
상단의 액 저장부와 그 바로 아래의 액 저장부가 수지 공급부에 의해 연통되어 있는, 중공사막 방사 노즐.A hollow fiber spinning nozzle for spinning a hollow fiber membrane having a porous membrane layer and a support,
Wherein the nozzle has a resin flow path for flowing a film-forming resin solution forming the porous film layer,
Wherein the resin flow path has a liquid storage portion for storing the film-forming resin solution and a shaping portion for shaping the film-forming resin solution into a cylindrical shape,
Wherein the resin flow path is disposed so that the film-forming resin solution branches and merges,
Wherein the resin flow path has a liquid reservoir portion divided into two or more stages in the upper and lower portions,
Wherein the upper liquid storage portion and the liquid storage portion immediately below the liquid storage portion are communicated by the resin supply portion.
상기 노즐이 상기 다공질막층을 형성하는 막 형성성 수지 용액을 유통시키는 수지 유로를 갖고,
상기 수지 유로가, 상기 막 형성성 수지 용액을 액 저장하는 액 저장부 및 상기 막 형성성 수지 용액을 원통 형상으로 부형하는 부형부를 갖고,
상기 수지 유로에, 상기 막 형성성 수지 용액의 유통을 지연시키는 지연 수단이 설치되어 있고,
상기 지연 수단이, 상기 액 저장부와 부형부 사이에, 막 형성성 수지 용액을 상하로 사행시키는 사행부인, 중공사막 방사 노즐.A hollow fiber spinning nozzle for spinning a hollow fiber membrane having a porous membrane layer and a support,
Wherein the nozzle has a resin flow path for flowing a film-forming resin solution forming the porous film layer,
Wherein the resin flow path has a liquid storage portion for storing the film-forming resin solution and a shaping portion for shaping the film-forming resin solution into a cylindrical shape,
The resin flow path is provided with a delay means for delaying the flow of the film-forming resin solution,
Wherein said retarding means is a skew portion between said liquid storage portion and said negative portion for causing said film-forming resin solution to skew upward and downward.
상기 노즐이 상기 다공질막층을 형성하는 막 형성성 수지 용액을 유통시키는 수지 유로를 갖고,
상기 수지 유로가, 상기 막 형성성 수지 용액을 액 저장하는 액 저장부 및 상기 막 형성성 수지 용액을 원통 형상으로 부형하는 부형부를 갖고,
상기 수지 유로는 상기 막 형성성 수지 용액이 분기 및 합류하도록 배치되어 있고,
상기 수지 유로가, 상기 액 저장부 내의 한쪽의 벽면으로부터 다른 쪽의 벽면을 향해 연장되도록 설치되어 있는, 상기 액 저장부 내에서의 상기 막 형성성 수지 용액의 유통을 선회시키도록 규제하는 둑인, 중공사막 방사 노즐.A hollow fiber spinning nozzle for spinning a hollow fiber membrane having a porous membrane layer and a support,
Wherein the nozzle has a resin flow path for flowing a film-forming resin solution forming the porous film layer,
Wherein the resin flow path has a liquid storage portion for storing the film-forming resin solution and a shaping portion for shaping the film-forming resin solution into a cylindrical shape,
Wherein the resin flow path is disposed so that the film-forming resin solution branches and merges,
Wherein the resin flow path is provided so as to extend from one wall surface in the liquid storage portion toward the other wall surface, and wherein the resin flow path is provided in the liquid storage portion so that circulation of the film- Desert Spray Nozzle.
막 형성성 수지 용액으로부터 중공 형상의 중공사막을 방사하는 것,
방사된 상기 중공사막을 응고액에 의해 응고시키는 것,
응고한 상기 중공사막으로부터 용매를 제거하는 것,
용매를 제거한 상기 중공사막 중의 첨가제를 분해하여, 상기 중공사막을 세정하는 것,
세정 후의 상기 중공사막을 건조시키는 것 및
상기 막 형성성 수지 용액으로부터 상기 중공사막을 방사하는 것이, 제1항, 제18항, 제21항 및 제22항 중 어느 한 항에 기재된 상기 중공사막 방사 노즐에 의해 상기 막 형성성 수지 용액으로부터 상기 중공사막이 방사되는 것을 포함하는, 중공사막의 제조 방법.A method for producing a hollow fiber membrane having a hollow porous membrane layer and a support,
Spinning a hollow hollow fiber membrane from the film-forming resin solution,
Coagulating the spun hollow fiber membrane by coagulating liquid,
Removing the solvent from the coagulated hollow fiber membrane,
Decomposing the additive in the hollow fiber membrane from which the solvent has been removed to clean the hollow fiber membrane,
Drying the hollow fiber membrane after cleaning, and
The hollow fiber membrane spinning nozzle according to any one of claims 1, 18, 21, and 22 is used for spinning the hollow fiber membrane from the film- And the hollow fiber membrane is radiated.
상기 중공사막의 외경 d를 내경 dh로 나눈 값 d/dh가 1.3 이상 5.0 이하인, 중공사막의 제조 방법.The hollow fiber membrane according to claim 23, wherein an outer diameter d of the hollow fiber membrane emitted in the spinning of the hollow fiber membrane is 0.5 mm or more and 5.0 mm or less,
Wherein the value d / dh obtained by dividing the outer diameter d of the hollow fiber membrane by the inner diameter dh is not less than 1.3 and not more than 5.0.
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